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Le concept d'énergie



  1. #1
    Rodeon

    Le concept d'énergie


    ------

    Le concept d'énergie est un pilié central de la physique. Ce concept est née au 19ème siecle et intervient dans tous les domaines de la physique. Je me pose beaucoup de question à ce sujet.

    Voilà ma question:

    Comment expliqueriez vous le concept de l'energie à monsieur tout le monde? Qu'est ce que l'energie?

    -----
    "Le monde apparaît tellement différent quand on sait!" (R. Feynman)

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  4. #2
    Rodeon

    Re : Le concept d'énergie

    Excusez moi pour les peites fautes d'orthographe!
    "Le monde apparaît tellement différent quand on sait!" (R. Feynman)

  5. #3
    ventout

    Re : Le concept d'énergie

    Difficile d'isoler le concept !
    sans énergie: pas de mouvement (à toute échelle)
    et sans mouvement, pas de temps manifeste; il resterait l'espace et la matière figée. Mais matière = aussi énergie.
    Sans énergie: pas de masse, rien, l'espace vide. Mais l'espace vide pourrait-il être sans rien d'autre?

  6. #4
    ITISAR

    Re : Le concept d'énergie

    Capacité de modification de l'Univers...

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #5
    neutrinoman

    Re : Le concept d'énergie

    Citation Envoyé par Rodeon
    Ce concept est née au 19ème siecle et intervient dans tous les domaines de la physique.
    Je crois que c'est plus ancien que ça, le terme "énergie" à remplacer le terme "force vive" en 1807 par Young. Mais les concepts d'énergies sont plus vieux que cela car déjà bien utilisés en mécanique classique (travail d'une force). J'ai comme exemple la conservation de l'énergie cinétique (appellée autrement à l'époque) lors des chocs élastiques autour de 1670.

    Peut-être que le concept remonte encore avant cela ?
    La preuve que les extra-terrestres existent est qu'ils ne sont jamais venus nous voir !
    [OLFQJTLM]

  9. #6
    Karibou Blanc

    Re : Le concept d'énergie

    Salut,

    Je te conseille chaudement la lecture d'un des chapitres du tome 1 de Mécanique de Feynman.

    Pour ma part, je te dirais simplement (pour commencer) de penser au concept d'argent (de monnaies) qui ressemble beaucoup à celui de l'énergie.
    En bref, l'énergie est un concept universel permettant une description quantitative des interactions entre deux systèmes. Comme pour l'argent il y a plusieurs monnaies à disposition, l'énergie électrique, cinétique, de masse... (Au passage, l'énergie n'implique pas nécessairement le mouvement, pensez à E=mc2 dans un référentiel au repos)
    Vous voyez l'idée ? Creusez la, vous allez voir qu'elle est assez riche.

    @bientôt

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  11. #7
    Rodeon

    Re : Le concept d'énergie

    j'ai déjà lu pas mal d'ouvrage sur la question, "La degradation de l'énergie", "Evolution des idées en physique" et les livres de Feynman. Mais je cogite toujours pour tenter de donnée à l'énergie une définition concise. l'énergie est pour moi une sorte de subtance abstraite qui se conserve dans sa globalité et qui sert de "carburant" à l'univers. Elle peut se trouver sous différentes formes (électrique, chimique, atomique, thermique cinétique etc...) Mais bon est ce là une bonne défintion?
    Enfin le concept n'est pas simple apréhender!
    "Le monde apparaît tellement différent quand on sait!" (R. Feynman)

  12. #8
    neutrinoman

    Re : Le concept d'énergie

    Citation Envoyé par Rodeon
    l'énergie est pour moi une sorte de subtance abstraite qui se conserve dans sa globalité et qui sert de "carburant" à l'univers

    Enfin le concept n'est pas simple apréhender!
    C'est vrai que le concept d'énergie est vraiment difficile et je crois qu'il ne peut-être résumé de façon concise. On utilise des lois qui concernent l'énergie (conservation ...) mais sans expliquer ce qu'est l'énergie.

    Pour le terme "substance abstraite" moi je n'aime pas trop mais bon je n'ai rien de mieux.
    Ce terme me fait penser un peu au concept de l'ether (attention je ne dis pas que c'est la même chose) ce serait quelque chose qu'il y a partout et qui ne se manifeste pas vraiment.

    La notion de carburant semble indiquer un mouvement alors que l'on peut avoir de l'énergie sans mouvement : la masse.

    Enfin bon je dis ça mais je ne sais pas mieux définir l'énergie. Je donne juste mon avis sur tes propositions ne m'en veux pas Rodeon.
    La preuve que les extra-terrestres existent est qu'ils ne sont jamais venus nous voir !
    [OLFQJTLM]

  13. #9
    ventout

    Re : Le concept d'énergie

    Je précise que je n'ai pas dit que l'énergie implique nécessairement le mouvement mais que "sans énergie: pas de mouvement".
    Ensuite, je note que la définition que l'on choisira d'utiliser dépendra du contexte culturel. Je pense que selon différents domaines de la physiques, différentes définitions opèrent.
    Et, pratiquement, il me semble que de dire: "l'énergie se manifeste par le mouvement" est une bonne approximation au moins pour la vie de tous les jours.

  14. #10
    Coincoin

    Re : Le concept d'énergie

    Salut,
    Effectivement, a priori on a envie d'identifier énergie et mouvement... mais à mon avis, c'est loin d'être suffisant. Expérience de la vie de tous les jours : quand je branche ma bouilloire, j'obtiens de l'eau chaude... Il s'agit bien d'un transfert d'énergie, et pourtant rien ne bouge.
    Encore une victoire de Canard !

  15. #11
    Rodeon

    Re : Le concept d'énergie

    Je tiens à contredire ce que tu viens de dire: L'eau chaude, c'est de l'agitation thermique
    tu donne de l'energie cinétique à tes molécule d'eau donc la il y a bien mouvement!
    "Le monde apparaît tellement différent quand on sait!" (R. Feynman)

  16. #12
    Coincoin

    Re : Le concept d'énergie

    Argh ! Je savais qu'on me rétorquerait ça !
    Si tu veux un exemple sans mouvement, prend l'exemple de la photosynthèse : conversion d'énergie électromagnétique en énergie chimique...
    Encore une victoire de Canard !

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  18. #13
    Rodeon

    Re : Le concept d'énergie

    Voici l'équation de la photosyntèse :
    6CO2 + 12 H20 + lumière ----------> C6H12O6 + 6O2 + 6 H2O

    Dans cette réaction il a forcément , je pense, des mouvements moléculaires, non?
    "Le monde apparaît tellement différent quand on sait!" (R. Feynman)

  19. #14
    neutrinoman

    Re : Le concept d'énergie

    Bon si on met de côté la masse on pourrait dire que l'énergie se manifeste par le mouvement, mais je ne suis pas convaincu.

    L'énergie potentielle ne s'associe pas à un movement si je ne me trompe pas ?
    La preuve que les extra-terrestres existent est qu'ils ne sont jamais venus nous voir !
    [OLFQJTLM]

  20. #15
    ventout

    Re : Le concept d'énergie

    Si l'on définit l'énergie comme mouvement,
    alors l'énergie potentielle comme mouvement potentiel.

  21. #16
    neutrinoman

    Re : Le concept d'énergie

    Citation Envoyé par ventout
    Si l'on définit l'énergie comme mouvement,
    alors l'énergie potentielle comme mouvement potentiel.
    Là ça ne va plus, tu vas jusqu'à dire énergie = mouvement alors que tout à l'heure tu disais que l'énergie se manifestait par le mouvement c'est très différent. Je peux accepter la 2ème mais pas la 1ère.

    Ma souris sur ma table possède une énergie potentielle mais elle ne bouge pas. Pour moi c'est le 2ème exemple (1er : masse) allant à l'encontre de la manifestation de l'énergie par le mouvement.
    La preuve que les extra-terrestres existent est qu'ils ne sont jamais venus nous voir !
    [OLFQJTLM]

  22. #17
    zoup1

    Re : Le concept d'énergie

    Dans le cadre de la mécanique classique ;
    La façon d'introduire l'énergie, c'est de le faire en partant du théorème de l'énergie cinétique. On définie une quantité (l'energie cinétique) qui varie du fait du travail des forces qui s'exercent sur le système.
    En ce sens, l'énergie est associée au mouvement.
    Toutes les autres forment d'énergie sont le résultat des interactions entre les différentes sous-parties du système mais aussi entre le système et le reste de l'univers. Et il est commode de prendre en compte ces interactions sous forme d'une énergie d'interaction, ce qui est équivalent à utiliser le travail de la force d'interaction.
    Cependant ces énergie d'interaction ne sont pas souvent lié au mouvement... Par exemple l'interaction entre 2 charges électriques existe indépendemment de tout mouvement des charges en question...
    Il me semble donc difficile de réduire cette notion d'énergie à celle de mouvement... même si cela constitue un point de départ.
    Il y a pour moi dans le concept d'énergie fondamentalement la notion d'échange, de transfert (par l'intermédiaire du travail)...
    Une forme d'énergie donnée représente un 'potentiel' pour une autre forme d'énergie. Par exemple une énergie potentielle de pesanteur représente pour le skieur un potentiel de vitesse (et de plaisir du même coup).
    On pourrait ramener l'ensemble des formes d'énergie à des potentiels de vitesse mais celà me semble beaucoup trop restrictif comme point de vue, le transfert peut et a lieu dans les 2 sens...
    Je te donne une idée, tu me donnes une idée, nous avons chacun deux idées.

  23. #18
    ventout

    Re : Le concept d'énergie

    Oui, en effet, c'est très différent ("être" et "se manifester par") et en cette occasion j'avais pris la peine de m'exprimer précisément.
    Ensuite, j'ai racourci ma phrase pour faire ressortir la relation logique:
    si A comme B alors Avert comme Bvert (entendu: quels que soient A et B).
    Et j'aurais mieux fait de dire:
    si l'énergie se maniste comme mouvement alors l'énergie potentielle possède le potentiel de se manisfester comme mouvement.
    C'est plus correct, en effet. Mais sur le principe nous avons toujours quand même: si A comme B alors Aalpiniste comme Balpiniste.
    Bien que je ne sois moi non plus pleinement satisfait, je ne trouve pas mieux, pour l'instant, que de me représenter l'énergie comme se manifestant par le mouvement.
    A+
    ventout

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  25. #19
    Rodeon

    Re : Le concept d'énergie

    Citation Envoyé par zoup1
    Par exemple l'interaction entre 2 charges électriques existe indépendemment de tout mouvement des charges en question...
    Je suis en partie d'accord avec toi. Mais je pense qu'une énergie d'intéraction est forcément la source d'un mouvement par le fait quel engendre une force. non?
    "Le monde apparaît tellement différent quand on sait!" (R. Feynman)

  26. #20
    zoup1

    Re : Le concept d'énergie

    Une énergie d'interaction et une force sont simplement deux façon différentes de décrire une même chose : l'interaction de 2 objets.
    Ce que je dis simplement, c'est que réduire le concept de l'énergie au mouvement est extrèmement réducteur. le travail est un moyen de transformer une forme d'énergie en une autre forme d'énergie. Je ne suis pas sûr que cela apporte quelque chose de particulariser l'une ou l'autre de ses formes.
    Je te donne une idée, tu me donnes une idée, nous avons chacun deux idées.

  27. #21
    ventout

    Re : Le concept d'énergie

    Mon message 18 était adressé à neutrinoman (j'avais pas vu le message de zoup1 à qui je réponds maintenant).

    A zoup1:
    s'il n'y a plus de "chose" représentable par le sens commun et en trois dimensions alors, en effet, la notion de mouvement aura du mal à s'y associer. Mais cela tient à la façon de se représenter ces "existants" flous ("flous" pour le sens commun, tels que charme, saveur, couleur). Ces désignations quantiques ne prétendent d'ailleurs pas être une description du réel et c'est donc plus l'inadéquation conceptuelle aux choses dont il est question ici: nos concepts, nos représentations,... tout l'abstrait, tout le pensable est de l'ordre des "étiquettes", du tableau, de la peinture, des représentations, et l'inadéquation des étiquettes aux choses est inévitable ici ou là, de même qu'on ne peut dire la saveur d'une fraise (quelqu'un qui n'a jamais mangé de fraise, c'est pas la peine d'essayer de lui faire imaginer ce que c'est). Donc, à ce niveau là, hyper-abstrait, en effet, aucune représentation ne sera jamais pleinement satisfaisante et n'a même plus grand sens.

    Mais ce n'est pas pour autant que tu proposes, pour "énergie" une autre représentation que le mouvement: peut-être d'ailleurs est-ce parce que tu estimais déjà qu'une telle tentative est vouée à l'échec ?

  28. #22
    Rodeon

    Re : Le concept d'énergie

    Zoup1, que donnerais tu comme définition pour l'énergie?

    Comment ferais tu pour expliquer cette notion à "monsieur tout le monde"?
    "Le monde apparaît tellement différent quand on sait!" (R. Feynman)

  29. #23
    zoup1

    Re : Le concept d'énergie

    Citation Envoyé par ventout
    Mais ce n'est pas pour autant que tu proposes, pour "énergie" une autre représentation que le mouvement: peut-être d'ailleurs est-ce parce que tu estimais déjà qu'une telle tentative est vouée à l'échec ?
    Je pense effectivement qu'une telle tentative est vouée à l'échec.
    Par contre, je pense que le "sens commun" peut se satisfaire d'une notion de l'énergie comme étant un potentiel de quelque chose, de mouvement par exemple, mais pas uniquement.
    Je crois que la présentation de Feynmann de l'énergie comme une grandeur ad'hoc qui permet de faire un bilan est la seule qui ne devoie pas trop le concept.
    Je te donne une idée, tu me donnes une idée, nous avons chacun deux idées.

  30. #24
    ventout

    Re : Le concept d'énergie

    Oui, le sens commun peut se satisfaire d'une représentation qui est opérante à l'échelle où l'on expérimente le monde tous les jours.
    Mais plutôt que "peut se satisfaire", je dirais plutôt "convient mieux", pour la vie de tous les jours ! Et dans "convient mieux" je ne note aucune infériorité par rapport à une représentation plus abstraite (quantique). En effet, de plus, je pense que la demi victoire de Bohr contre EPR devrait conduire à plus et non pas moins d'humilité !

    enfin je note que la notion de travail me semble encore mieux adéquate à celle de mouvement que le mouvement à "énergie".

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  32. #25
    zoup1

    Re : Le concept d'énergie

    Pour adopter un point de vue plus fondamental, il est peut-être utile de rappeller que les lois de conservations sont les conséquences de "principes". On peut adopter plusieurs formulation, mais sans doute la plus générale est celle qui fait référence au propriétés d'invariance (ou de symétrie) de l'espace.
    Anisi la loi de conservation de la quantité de mouvement est associée à l'invariance des lois physique par translation dans l'espace, la conservation du moment cinétique à l'invariance par rotation. La conservation de l'énergie est elle associée à l'invariance par translation dans le temps. Ces considérations pour dire que associer l'energie au mouvement n'est pas forcément une bonne idée.
    Je te donne une idée, tu me donnes une idée, nous avons chacun deux idées.

  33. #26
    humanino

    Re : Le concept d'énergie

    L'énergie est indissociable du mouvement AMHO : l'invariance des lois physiques sous les translations, soit encore : le caractère arbitraire du choix de l'origine du repère, l'impossibilité de définir une position absolue, impliquant en effet la conservation de l'énergie et de la quantité de mouvement.

    En revanche, bien que l'énergie ait été une des première grandeur conservée découverte (appelées encore : intégrales premières), je me plaît à considérer les symétries comme plus significatives et pertinentes que les lois de conservation qui en découlent (via le théorème de Noether).

    Ainsi, une grande partie de la mécanique classique se réduit simplement au caractère arbitraire de la position "absolue" de l'origine du repère de coordonnées (conservation de l'énergie et de l'impulsion) ainsi que du caractère arbitraire de l'orientation "absolue" des axes de ce repère (conservation du moment angulaire).
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"

  34. #27
    humanino

    Re : Le concept d'énergie

    Citation Envoyé par humanino
    L'énergie est indissociable du mouvement
    d'ailleurs, l'énergie est la variable conjuguée du temps, et sans temps pas de mouvement !
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"

  35. #28
    ITISAR

    Re : Le concept d'énergie

    Citation Envoyé par humanino
    d'ailleurs, l'énergie est la variable conjuguée du temps, et sans temps pas de mouvement !
    Je dirais plutôt "Sans mouvement pas de temps".

    Sans être spécialiste ça me semble logique :
    le temps ne pouvant être observé qu'à partir d'une
    modification de l'Univers. Modification donnant naissance
    à un "avant" et un "après".

    Or les modifications étant spatiales elles impliquent nécessairement
    le mouvement (matière, ondes...) . Mouvement donnant
    naîssance à l'espace....

  36. #29
    ventout

    Re : Le concept d'énergie

    Rep. à zoup1:
    intéressant
    mais je me demande si ces trois "associations" que tu cites (dans ton message de 12h32) ne se ramènent pas à un problème de définition circulaire (comme: "ce qui fait mal c'est ce qui ne fait pas du bien"; on n'est pas plus avancé...).
    J'attends toujours que tu nous proposes une autre représentation pour "énergie".

    Rep à humanino:
    je ne connai pas ce théorème (Noether).

    A+

  37. #30
    Lambda0

    Re : Le concept d'énergie

    Une suggestion
    Puisque que quelqu'un a montré il y a 100 ans que masse et énergie étaient équivalentes, est-ce qu'on ne s'en sort pas en définissant la masse ?
    Au fait, pourquoi semble-t-on considérer que l'énergie est quelque chose de plus fondamental que la masse, puisque c'est équivalent ?
    On dit plus souvent "la masse, c'est de l'énergie" que "l'énergie, c'est de la masse".
    "masse=énergie condensée" ou "énergie=masse diluée" ?
    Et si la masse se réduit à une propriété géométrique de l'espace-temps, alors l'énergie aussi. Non ?

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