energie cinetique

[tenocnoc]

bonjour
les corps comme les soleils , les planètes,les trous noirs ont-ils une energie cinétique?
merci
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[mach3]

bonjour
les corps comme les soleils , les planètes,les trous noirs ont-ils une energie cinétique?
merci

ça dépend de la vitesse qu'ils ont, et donc du référentiel...

L'énergie cinétique d'un corps, quel qu'il soit, dépend du référentiel, c'est une quantité qui dépend de l'observateur. Si le corps est immobile dans le référentiel choisi, alors son énergie cinétique dans ce référentiel est nulle.

m@ch3

[tenocnoc]

merci
comment fait-on alors pour qu'un action physique qui modifie l'énergie cinétique d'un corps ait le mème résultat dans différents référentiels?en effet passer de v=0 a v=10 dans un referentiel n'est pas égal a passer de v=10à v=20 dans un autre référentiel, point de vue travail a fournir.

[langly]

Bonjour,

La variation d'énergie cinétique totale est la même quelque soit le référentiel. Admettons que nous soyons en voiture et que nous décidions d'accélérer, il n'y a pas de raison pour que le piéton assis sur le bord de la route nous voit consommer plus d'essence que le motard qui allait initialement à la même vitesse que nous.

Ce paradoxe vient du fait qu'il ne faut pas prendre qu'en considération la variation d'énergie cinétique de la voiture. Il faut également considérer la variation d'énergie cinétique du support sur lequel on prend appui. La somme des 2 étant la même quelque soit le référentiel.

[A voir en vidéo sur Futura]

[mach3]

comment fait-on alors pour qu'un action physique qui modifie l'énergie cinétique d'un corps ait le mème résultat dans différents référentiels?en effet passer de v=0 a v=10 dans un referentiel n'est pas égal a passer de v=10à v=20 dans un autre référentiel, point de vue travail a fournir.

justement le travail n'est pas le même selon le référentiel, vu que la distance sur laquelle on intègre le Fdx (travail élémentaire) dépend du référentiel. L'orientation et la valeur de la force totale exercée va également dépendre du référentiel, surtout dans les référentiel non inertiel ou il faut prendre en compte les forces d'inertie (centrifuge, coriolis...)

m@ch3

[tenocnoc]

bonsoir
peut-on vraiment dire qu'il y a deux référentiels dans cet exemple?

[mach3]

bonsoir
peut-on vraiment dire qu'il y a deux référentiels dans cet exemple?

Oui.

Imaginons un mobile de masse m poussé par une force constante F de façon à ce que sa vitesse augmente de 0 à 10m/s dans un référentiel inertiel R donné, l'origine des temps et de l'espace étant fixé au démarrage du mobile (v=0). On considère le problème suivant une seule dimension (coordonnée x). Son accélération est a=F/m, sa vitesse v=Ft/m et sa position x=Ft²/(2m).
Le travail en fonction du temps est donc W=Fx=F²t²/(2m) (on a une force constante donc l'expression est simple)
La variation d'énergie cinétique depuis t=0 est Ec(t)-Ec(0)=m(Ft/m)²/2-0=F²t²/(2m)
Le travail est égal à la variation d'énergie cinétique, normal.
Choisissons maintenant un référentiel R' se déplaçant à w=10m/s par rapport au premier, de façon à ce que du point de vue de ce référentiel la vitesse initiale du mobile soit 10m/s et quelle augmente jusqu'à 20m/s.
L'accélération du mobile est toujours a'=F/m, mais la vitesse devient v'=Ft/m+w et la position devient x'=Ft²/(2m)+wt.
Le travail en fonction du temps est cette fois W'=Fx'=F²t²/(2m)+Fwt
L'énergie cinétique à t=0 est Ec'(0)=mw²/2, et à t est Ec'(t)=mv'²/2=m(Ft/m+w)²/2=F²t²/(2m)+Fwt+mw²/2
La variation d'énergie cinétique dans le référentiel R', bien que différente de celle du référentiel R, et bien égal au travail fourni par la force dans le référentiel R' (qui est différent du travail fourni dans le référentiel R).

m@ch3

[tenocnoc]

bonjour
et tout cela reste cohérant ?

par exemple: si la force vient d'un moteur thermique qui a un rendement donné dans un référentiel, son rendement est différent dans le second?
j'avoue ne pas trop m'y retrouver dans ces équations. merci

[Nicophil]

Bonjour,

La cinématique (description du mouvement) s'étudie dans des référentiels.

Inertiels de préférence, c'est plus simple.
Certains paramètres sont conservés quand on change de référentiel inertiel: l'accélération, la force, etc.

[phys4]

Bonjour,

La variation d'énergie cinétique totale est la même quelque soit le référentiel. .

Bonjour à vous,
Comme l'a montré mach3, la variation d'énergie cinétique dépend du référentiel, par contre la variation d'impulsion sera indépendante du référentiel.

bonjour
et tout cela reste cohérant ?

par exemple: si la force vient d'un moteur thermique qui a un rendement donné dans un référentiel, son rendement est différent dans le second?

Le rendement peut dépendre du référentiel, il dépend de la manière de le définir.
Exemple pour un réacteur, le rendement est nul à vitesse 0 et dépend de la vitesse, donc son rendement dépend du référentiel.