Force d'un aimant permanent?

[invitee8e40fa4]

Bonjour,

quelqu’un pourrait-il me dire si la force/énergie (excusez moi si je n'utilise pas le bon mot) contenue dans un aimant permanent, telle que la décrit la physique actuelle, est bien équivalente au poids qu'il peut porter?

Ma question peut paraître stupide, mais si je décolle un aimant du réfrigérateur, je dois apporter une force pour le faire. L'aimant en question se "recolle" sur son support par sa force intrinsèque (au pire, la force que je fournis pour le rapprocher de son support est bien inférieure à celle qui m'a permis de le décoller).

Et rebelote, pour le redécoller, je dois fournir la même force (ou quasiment) que la première fois.

Merci si vous voulez bien prendre le temps de me rendre moins bête...

PS : je ne parle pas de mouvement perpétuel ni de travail surnuméraire ni de rien de ce genre alors, SVP M. LPFR le modérateur, pouvez vous laisser au moins une personne répondre à ma question avant de verrouiller cette discussion? Merci d'avance...

[invitecaafce96]

Bonjour,
Votre aimant , en l'amenant verticalement au contact , peut lever une masse maximum m . Sa force d'attraction, au contact , est la force-poids F = mg .
Si vous prenez l'ensemble dans votre main , on suppose l'aimant petit et sans masse , vous devez exercer la force F précédente pour les séparer .

[invitee8e40fa4]

Merci pour votre réponse,

il y a quand même un truc que je ne comprends pas. Imaginons un aimant capable de "porter" une masse M=1kg ayant une masse m=10grammes que je porte avec ma main en l’amenant verticalement, de haut en bas, vers un support fixe en fer. Pour le maintenir en l'air, je dois fournir une force f=mG et pour le décoller, je dois fournir une force F=MG+mG?

Me trompe-je?

[invitecaafce96]

Re,
Je préfère repartir sur mon post ;
Vous tenez la masse M et l' aimant de masse m est au-dessus : Pour les séparer, il faut F + mg : la gravité vous pénalise .
Vous tenez la masse M et l'aimant de masse m est au dessous : Pour les séparer, il faut F - mg : la gravité vous aide .

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee8e40fa4]

Merci encore de prendre le temps de me répondre.

Cependant, ne trouvez-vous pas que ça complique les choses avec votre exemple (2 parties mobiles)? Personnellement, j'arrive mieux à raisonner avec un aimant mobile qu'on vient amener sur un support fixe. Dans ce cas, je ne comprends toujours pas pourquoi je dois fournir plus de force pour décoller l'aimant de son support que je n'ai eu à en fournir pour qu'il vienne s'y coller?

Certes, si l'aimant vient par le dessus, la gravité me pénalise et si il viens du dessous (le support étant au plafond dans ce cas), elle m'aide. Mais dans tous les cas, la force que j'apporte pour décoller l'aimant dans ce système doit bien être contenue dans celui-ci?

Je comprends vite mais il faut m'expliquer longtemps...

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Pour simplifier, la force entre l'aimant et le morceau de fer ne dépend pas de la direction du mouvement (approche ou séparation) ni de la vitesse. Elle est toujours la même et ne dépend que de la distance.
Au revoir.

[invitee8e40fa4]

Bonjour,

merci pour votre contribution LPFR...

Je suis dans un système fermé (dans mon salon). Les seules forces présentes sont la gravité, ma "force biologique" et la force magnétique de mon aimant (j'en oubli peut être).

J'ai une plaque de fer fixée au sol et mon aimant de masse m ayant une force magnétique pouvant soulever une masse M (donc nécessitant une force MG+mG pour le décoller).

Je colle et décolle n fois mon aimant du support, je dois donc fournir avec ma "force biologique" 2nmG+nMG (ou un truc comme ça) pour y arriver. Cette énergie, je l'ai perdue en calories dépensées mais mon aimant aimantera combien de temps (peut être 300ans)? Il faudra bien que j'apporte de l'énergie au système en me nourrissant pour que ça dure...

Je suis désolé d'insister mais je ne cherche qu'à comprendre où je me trompe???

Je suis bien conscient qu'une erreur aussi grossière dans la description de la force d'un aimant n'aurait eu qu'une chance infime de perdurer aussi longtemps (jusqu'à maintenant) et qu'un illustre inconnu tel que moi mette le doigt dessus soit encore moins probable...

Penser vous qu'il y ait une chance, aussi minime soit-elle, que ça soit possible et que la force d'un aimant soit égale à la somme des forces nécessaires pour le décoller de son support jusqu'à ce qu'il n'aimante plus???

[Nicophil]

Salut,

Je colle et décolle n fois mon aimant du support, je dois donc fournir avec ma "force biologique" 2nmG+nMG. Cette énergie, je l'ai perdue en calories dépensées

Tu dois dépenser de l'énergie pour décoller l'aimant mais... pas pour coller l'aimant, hey! au contraire c'est de l'énergie fournie. A toi de la récupérer pour survivre!

[invite6dffde4c]

Bonjour,

merci pour votre contribution LPFR...

Je suis dans un système fermé (dans mon salon). Les seules forces présentes sont la gravité, ma "force biologique" et la force magnétique de mon aimant (j'en oubli peut être).

J'ai une plaque de fer fixée au sol et mon aimant de masse m ayant une force magnétique pouvant soulever une masse M (donc nécessitant une force MG+mG pour le décoller).

Je colle et décolle n fois mon aimant du support, je dois donc fournir avec ma "force biologique" 2nmG+nMG (ou un truc comme ça) pour y arriver. Cette énergie, je l'ai perdue en calories dépensées mais mon aimant aimantera combien de temps (peut être 300ans)? Il faudra bien que j'apporte de l'énergie au système en me nourrissant pour que ça dure...

Je suis désolé d'insister mais je ne cherche qu'à comprendre où je me trompe???

Je suis bien conscient qu'une erreur aussi grossière dans la description de la force d'un aimant n'aurait eu qu'une chance infime de perdurer aussi longtemps (jusqu'à maintenant) et qu'un illustre inconnu tel que moi mette le doigt dessus soit encore moins probable...

Penser vous qu'il y ait une chance, aussi minime soit-elle, que ça soit possible et que la force d'un aimant soit égale à la somme des forces nécessaires pour le décoller de son support jusqu'à ce qu'il n'aimante plus???

Je vous ai déjà répondu.

Bonjour.
Pour simplifier, la force entre l'aimant et le morceau de fer ne dépend pas de la direction du mouvement (approche ou séparation) ni de la vitesse. Elle est toujours la même et ne dépend que de la distance.
Au revoir.

- Quelques soient vos "sensations" la force ne dépend que de la distance.
- Un aimant ne fournit pas de l'énergie. La force d'un aimant est conservative. Quoi que vous fassiez, quand vous revenez à la situation initiale, le travail fourni par les forces est strictement nul. C'est pour cela que tous les "moteurs à aimants" et conneries similaires c'est de la foutaise. Un aimant se comporte comme un ressort. la seule différence est la forme dans laquelle la force varie suivant la distance.
- Un aimant ne se démagnétise pas en exerçant des forces. Pas plus qu'un ressort ne dévient de la guimauve avec le temps ou les efforts fournis. On peut démagnétiser un aimant, mais il faut utiliser d'autres moyens (chauffer, taper dessus, soumettre à un champ magnétique adéquat, etc.). Quant à récupérer l'énergie utilisée pour le magnétiser, c'est presque impossible dans la pratique. Et elle n'est pas énorme.

Effectivement, il n'y a aucune chance pour que vous ou quelqu'un d'autre, physicien ou pas, trouve que les aimants se comportent d'une façon différente de ce que l'on connait depuis deux siècles.
Au revoir.

[invitee8e40fa4]

Salut,

Tu dois dépenser de l'énergie pour décoller l'aimant mais... pas pour coller l'aimant, hey! au contraire c'est de l'énergie fournie. A toi de la récupérer pour survivre!

Bonjour,

effectivement, je dépense aussi de l'énergie pour le coller mais c'est le fait d'en dépenser moins que pour le décoller qui m'a poussé à poster cette question...

Cordialement...

Je vous ai déjà répondu.

- Quelques soient vos "sensations" la force ne dépend que de la distance.
- Un aimant ne fournit pas de l'énergie. La force d'un aimant est conservative. Quoi que vous fassiez, quand vous revenez à la situation initiale, le travail fourni par les forces est strictement nul. C'est pour cela que tous les "moteurs à aimants" et conneries similaires c'est de la foutaise. Un aimant se comporte comme un ressort. la seule différence est la forme dans laquelle la force varie suivant la distance.
- Un aimant ne se démagnétise pas en exerçant des forces. Pas plus qu'un ressort ne dévient de la guimauve avec le temps ou les efforts fournis. On peut démagnétiser un aimant, mais il faut utiliser d'autres moyens (chauffer, taper dessus, soumettre à un champ magnétique adéquat, etc.). Quant à récupérer l'énergie utilisée pour le magnétiser, c'est presque impossible dans la pratique. Et elle n'est pas énorme.

Effectivement, il n'y a aucune chance pour que vous ou quelqu'un d'autre, physicien ou pas, trouve que les aimants se comportent d'une façon différente de ce que l'on connait depuis deux siècles.
Au revoir.

Merci encore de perdre votre temps en répondant à quelqu'un que vous considérez surement comme un farfelu inculte... J'ai bien compris votre point de vue concernant ma question.

Je ne vais pas insister en répétant encore et encore ce que j'ai dis dans mes précédents posts mais je souhaiterai juste une dernière chose :

Pourriez vous laisser cette discussion ouverte SVP au cas où une personne dont la pédagogie lui permettrait de se mettre à mon petit niveau pour tenter de m'expliquer avec des mots simples pourquoi mes "sensations" me jouent des tours???

[Nicophil]

effectivement, je dépense aussi de l'énergie pour le coller mais c'est le fait d'en dépenser moins que pour le décoller qui m'a poussé à poster cette question...

Biologiquement tu dépenses de l'énergie pour approcher suffisamment l'aimant pour qu'il y ait ensuite attraction, certes.
Mais, dans l'idéalisation physique, la diminution de la distance (donc du potentiel d'énergie) fournit de l'énergie à l'extérieur, l'augmentation de la distance (donc du potentiel d'énergie) demande de l'énergie.
Total d'un aller-retour: 0.

D'habitude, les cranks sont persuadés que le solde est positif ; mais toi tu le vois négatif (ce qui n'est pas faux sur le plan biologique: tu peux te servir du cycle attraction/décollage pour te faire des muscles par exemple), ce qui est tout aussi faux dans l'idéalisation physique.

[invitee8e40fa4]

Biologiquement tu dépenses de l'énergie pour approcher suffisamment l'aimant pour qu'il y ait ensuite attraction, certes.
Mais, dans l'idéalisation physique, la diminution de la distance (donc du potentiel d'énergie) fournit de l'énergie à l'extérieur, l'augmentation de la distance (donc du potentiel d'énergie) demande de l'énergie.
Total d'un aller-retour: 0.

D'habitude, les cranks sont persuadés que le solde est positif ; mais toi tu le vois négatif (ce qui n'est pas faux sur le plan biologique: tu peux te servir du cycle attraction/décollage pour te faire des muscles par exemple), ce qui est tout aussi faux dans l'idéalisation physique.

Bonjour,
je suis d'accord avec vous pour dire que le bilan d'un aller-retour fait 0 mais seulement si j'approche lentement l'aimant du support jusqu'au contact (donc en le retenant alors que la force d'attraction augmente avec la distance aimant/support diminuant). Par contre si je décolle l'aimant et que lorsqu'il est hors champ je me contente de le lâcher en laissant agir la gravité pour qu'il aille se recoller "tout seul", le bilan des forces fait-il toujours 0?

[invitee8e40fa4]

Et sinon, qu'entendez vous par crank (=manivelle en anglais)?

[Nicophil]

je suis d'accord avec vous pour dire que le bilan d'un aller-retour fait 0 mais seulement si j'approche lentement l'aimant du support jusqu'au contact (donc en le retenant alors que la force d'attraction augmente avec la distance aimant/support diminuant). Par contre si je décolle l'aimant et que lorsqu'il est hors champ je me contente de le lâcher en laissant agir la gravité pour qu'il aille se recoller "tout seul", le bilan des forces fait-il toujours 0?

Mais non, c'est l'inverse voyons !
Si la plaque de fer est horizontale au sol et l'aimant au-dessus, gravité et magnétisme s'ajoutent, dans les deux sens: montée/positif, descente/négatif:
- augmenter l'altitude de l'aimant coûte de ton énergie pour lutter contre les attractions gravifique et magnétique = pour augmenter ses potentiels d'énergies gravifique et magnétique.
- si tu le lâches, l'aimant tombe : il perd ses potentiels et gagne de la vitesse (énergie cinétique, jusqu'à l'impact).

Si tu retiens l'aimant dans sa chute, ça fait travailler ton muscle à la descente alors qu'il a déjà travaillé à la montée !

[Deedee81]

Salut,

EDIT croisement avec Nicophil qui a fait un résumé absolument parfait de ma longue tirade

Arf la manivelle

je suis d'accord avec vous pour dire que le bilan d'un aller-retour fait 0 mais seulement si j'approche lentement l'aimant du support jusqu'au contact (donc en le retenant alors que la force d'attraction augmente avec la distance aimant/support diminuant). Par contre si je décolle l'aimant et que lorsqu'il est hors champ je me contente de le lâcher en laissant agir la gravité pour qu'il aille se recoller "tout seul", le bilan des forces fait-il toujours 0?

Premier cas :
1) Tu approches lentement l'aimant en le retenant. Ce faisant tu gagnes de l'énergie (la force et le mouvement son opposé). Toi, pas l'aimant.

Tu pourrais par exemple remplacer ton bras par un système avec une bielle et une dynamo pour fournir de l'énergie.

Lorsque l'aimant arrive à destination, il se colle doucement et tu as ainsi récupéré (via ton bras) toute l'énergie potentielle due à la force d'attraction.

Oui, je sais, il faut fournir un effort pour retenir l'aimant, ce qui fatigue. Et pourtant, il s'agit bien de récupération de l'énergie !!!! Nous sommes, nous humains, très loin d'être des machines optimales !

Deuxième situation :
2) Tu lâches l'aimant qui va brutalement se coller contre sa cible.

Cette fois, l'énergie tu ne la récupères pas. L'énergie potentielle est transformée en énergie cinétique donnant à l'aimant une grande vitesse.
Lorsqu'il percute sa cible, brutalement, cette énergie cinétique va être presque instantanément transformée en énergie de déformation (si la structure de l'aimant ou de la cible est altérée par le choc) et sous forme de vibrations dans le matériau qui vont se dissiper sous forme de chaleur.

Le final.
3) On tire pour remettre l'aimant à son point de départ. On doit fournir l'énergie pour écarter l'aimant. Energie convertie en énergie potentielle.

La boucle est bouclée, bilan zéro.
Notons que si en plus de l'aimant on a aussi le poids (déplacement vertical), ça revient au même mais il faut aussi ajouter la variation de l'énergie potentielle de gravitation. Les deux s'additionnent (ou se soustraient suivant le sens considéré : aimant au-dessus ou au-dessous de la cible).

[Nicophil]

le bilan d'un aller-retour fait 0 mais seulement si j'approche lentement l'aimant. Par contre si je me contente de le lâcher, le bilan des forces fait-il toujours 0 ?

Je crois que j'ai compris ta difficulté : tu penses forces alors qu'il faut penser énergies.

[invitecaafce96]

[QUOTE=unifiedforces;4498185]Merci encore de prendre le temps de me répondre.

....Dans ce cas, je ne comprends toujours pas pourquoi je dois fournir plus de force pour décoller l'aimant de son support que je n'ai eu à en fournir pour qu'il vienne s'y coller?

Dans les hypothèses faites jusque là, on sous entend des pôles de signes contraires et la force F est attractive . Si vous mettez face à face des pôles de même signe, ce sera le contraire .

[invitee8e40fa4]

[QUOTE=catmandou;4498261]

Merci encore de prendre le temps de me répondre.

....Dans ce cas, je ne comprends toujours pas pourquoi je dois fournir plus de force pour décoller l'aimant de son support que je n'ai eu à en fournir pour qu'il vienne s'y coller?

Dans les hypothèses faites jusque là, on sous entend des pôles de signes contraires et la force F est attractive . Si vous mettez face à face des pôles de même signe, ce sera le contraire .

En fait, avec l'exemple d'un aimant et d'un support en fer, il ne peut y avoir qu'attraction quel que soit le pôle présenté. Mais mon problème reste le même si je fixe un aimant au sol avec le pôle nord vers le haut et en approchant par au dessus le pôle nord de mon aimant mobile. J'apporterais une force biologique pour les rapprocher, si je relâche, ils s'éloigneront grâce à la force magnétique et il faudra que je remette de la force biologique pour les rapprocher n fois...

[bobdémaths]

Bonjour,

Je n'ai pas lu toute la discussion, donc je vais peut-être répéter des choses déjà dites, mais je voudrais essayer de répondre au message initial par une analogie.

Ce genre de question se pose souvent chez ceux qui n'ont pas étudié l'électromagnétisme, car, finalement l'électromagnétisme n'est pas quelque chose d'intuitif. Pourquoi ? Tout simplement parce que les phénomènes purement magnétiques sont rares dans notre vie quotidienne. mais si je remplace le magnétisme par la gravité, je suis sûr que tout va devenir plus simple. Allons-y.

On se place sur une route en pente. Cette route se termine en bas de la pente par un mur vertical et très solide. Sur cette route peut rouler une grosse pierre pesant 30 kg. Elle est actuellement en bas de la route, collée contre le mur. Je veux maintenant remonter la pierre en haut. Je vais donc la pousser en dépensant beaucoup d'énergie pour l'amener en haut de la côte. Mais maintenant si je la lâche, elle va rouler toute seule et retourner contre le mur en bas de la route. Je n'ai pas dépensé d'énergie pour la faire revenir.

Analysons la situation du point de vue énergétique. au début, la pierre est en bas. Je dépense une certaine quantité d'énergie E pour la monter. Cette énergie se transforme en énergie potentielle (gravitationnelle). Quand je lâche la pierre, elle se met à rouler, et transforme son énergie potentielle en énergie cinétique. Quand elle arrive contre le mur, elle s'arrête brutalement, son énergie cinétique étant dissipée dans le choc (si cette énergie est trop grande, le mur se brise, sinon l'énergie est dissipée en chaleur, bruit, ondes se propageant dans le mur, etc). Nous voilà revenus au point de départ. L'énergie dépensée pour monter la pierre a été intégralement convertie en forme d'énergie inutilisable par la suite.

Si tu as compris cette analogie, tu peux maintenant remplacer :
- la pierre par l'aimant
- la route en pente par le potentiel du champ magnétique créé par l'aimant
- le mur par le frigo

La seule subtilité, qui cause souvent l'incompréhension, c'est que dans le cas de l'aimant, c'est lui-même qui créée le champ magnétique, alors que dans mon histoire la route existe indépendamment de la pierre. Si on veut être plus précis, on dira donc qu'il faut remplacer l'altitude sur la route par la distance entre l'aimant et le frigo.

Est-ce plus clair ?