Bonjour et bonne année !
Je voulais savoir quelles énergies me permettent de reculer puis d'avancer ma jambe pour frapper un ballon, et du coup quelle énergie j'ai transmis au ballon.
Est-ce que j'ai utiliser l'énergie chimique de mon corps, qui elle même s'est transformée en énergie cinétique pour bouger ma jambe, puis s'est transmise au ballon lorsque je l'ai frappé ce qui a permis de l'envoyer plus loin?
Aussi, quand je fais du vélo, j'utilise ma force pour le propulsé, mais comment ai-je créer cette force ? grâce à mon énergie ?
Peut-on avoir une même quantité d'énergie mais pas la même force ? De quoi dépend notre force ?
En un mot, oui.Est-ce que j'ai utiliser l'énergie chimique de mon corps, qui elle même s'est transformée en énergie cinétique pour bouger ma jambe, puis s'est transmise au ballon lorsque je l'ai frappé ce qui a permis de l'envoyer plus loin?
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
L'énergie est contenu dans les liaisons Carbone-Carbone du sucre que ton corps crame dans tes mitochondries, comme de l'essence dans un moteur de voiture. L'énergie sert à contracter tes tissus musculaires pour "animer ton pied". La vitesse de ton pied est transmise au ballon lors du choc ( en fait, le ballon étant plus léger que ton pied, la vitesse est même décuplée ). Tu peux calculer la force transmise au ballon comme cela, en considérant qu'il est immobile au départ :Envoyé par Kitouille
force = ( vitesse finale du ballon après le choc (m/s) / temps de colision ) x masse du ballon
Par contre c'est presque impossible à calculer vu que tu connais pas la durée exacte du choc.
Grâce à l'énergie chimique de certaines molécules, en particulier le glucose et les lipides (combustibles) et le dioxygène (comburant). Avec une alimentation normale, les combustibles viennent des aliments, pas du "corps" en tant que structure.
La force exercée par un muscle dépend de la section du muscle, mais la force finale (par exemple la force exercée sur la pédale) dépend aussi du bras de levier. L'énergie consommée dépend de la section du muscle et de sa variation de longueur (dans le cas dynamique comme le pédalage).Peut-on avoir une même quantité d'énergie mais pas la même force ? De quoi dépend notre force ?
Dernière modification par Amanuensis ; 09/01/2014 à 17h48.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Merci pour vos réponses rapides!!!
En faite pour la force je demandais plutôt, pourquoi tel individu a plus de force qu'un autre ? Par exemple qqn arrive à soulever un poids de 50kg tandis que l'autre non. Cela doit évidemment être dû à la différence de taille des muscles concernés pour l'effort, mais concrètement pourquoi si le muscle est plus gros j'ai plus de force ?
Autre question : Est-ce que la force est crée par l'énergie ?
Salut,
Plus un muscle est gros, plus il contient de fibres musculaires. Or ces fibres sont les parties élémentaires du muscle, au sens énergétique. Donc plus il y en a, plus il est possible de développer de la puissance (et donc de l'énergie sur un temps donné).
Et oui, une force (si son vecteur est mobile) est créée par une consommation d'énergie. On parle de travail (homogène à une énergie), qui est le produit d'une force par la distance sur laquelle elle est appliquée. Ex : si on traîne horizontalement une charge opposant une résistance de 200N sur 100m, on aura développé un travail de 200 * 100 = 20000 J.
Simon - Chef de service énergies
Ok !
Je n'ai pas bien compris ce qu'est le travail d'une force. Qu'est ce que la force "travaille" ? Est-ce que ça veut dire que la force transforme l'énergie en une autre ? Par ex, si on jette un objet en l'air, le travail de la force fait que l'energie cinétique se transforme en énergie potentielle ?
Si c'est bien ça, le truc c'est que je n'arrive pas à interpréter le résultat après, par ex si c'est 200J, qu'est ce que cela veut dire ? Ca veut dire que 200J d'énergie cinétique a été transformé en 200J d'énergie potentielle par le travail de la force ?
Salut,
C'est une notion de mécanique. Prenons un exemple : j'ai une bloc de pierre. Je pousse dessus avec la force F pour le déplacer. Je le déplace ainsi de la distance D.
On dit alors (définition) que l'on a fournit un travail (déplacement du bloc) égal à F*D
(plus rigoureusement c'est un produit scalaire, mais peu importe ici).
C'est une définition assez naturelle.
Le travail EST une forme d'énergie.
Il y a transformation indirectement.
Pour reprendre l'exemple ci-dessus : si j'exerce une force F sur le bloc, alors celui-ci exerce une force -F sur moi (dans le sens opposé). La forme consomme donc un travail sur mon corps :
-F*D
avec une valeur négative car c'est une consommation.
En allant un peu plus loin on verra que cette consommation c'est faite au détriment de mon énergie interne (je fatigue en poussant le bloc)
Et le travail fournit lui se retrouve sous forme d'énergie cinétique puis de chaleur (par les frottements sur le sol).
Le travail a donc servi à transporter de l'énergie d'une forme (chez moi) sous une autre forme (dans le bloc).
La force appliquée par ton bras sur l'objet ne fournit un travail que le temps d'appliquer cette force. Donc, dès que tu lâches l'objet, c'est fini.
On est là dans le même cas que le bloc de pierre qu'on pousse.
Puis l'objet continue et une autre force agit : la force de gravité. Celle-ci va ralentir l'objet et diminuer son énergie cinétique (avant de le faire retomber, bien entendu).
La force de gravité est une force dite conservative. C'est-à-dire qu'on peut la faire dériver d'un potentiel (car le travail fournit par la force ne dépend que du point d'arrivée et de départ, indépendamment du chemin parcouru). Ici c'est le potentiel gravitationnel.
L'énergie cinétique du mouvement de l'objet se transformant en énergie potentielle de gravitation via le travail réalisé par la force de gravitation.
On démontre en mécanique que Ecin (énergie cinétique) + Ev (énergie potentielle) (énergies totales) se conserve.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Discutable. Plutôt un transfert d'énergie.
Et le point est important, puisque Kitouille perçoit assez bien la notion de transfert d'un côté (transfert lié à l'action d'une force), et de nature de l'énergie au sens autre qu'un transfert de l'autre (énergie cinétique vs. énergie potentielle).
En mettant sur le même plan ("forme d'énergie") travail et énergie cinétique (par exemple), on introduit une confusion là où elle n'était pas faite.
Et ce d'autant plus que "Le travail a donc servi à transporter de l'énergie d'une forme (...) sous une autre forme" renvoie bien à la notion de transfert et non de forme.
Dernière modification par Amanuensis ; 10/01/2014 à 07h48.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Comme ceci ?
Il est vrai que j'ai utilisé "transporter" au lieu de "transférer".
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
La phrase ayant été citée dans mon message, la réponse à cette question était dans mon message.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
Merci,
Mais du coup je suis encore plus confus !!
Le travail de la force ce n'est donc pas le fait qu'elle transforme une énergie en une autre ?
Avec la définition d'Amanuensis qui dit que le travail est un transfert d'énergie, alors le travail de la force serait la capacité de la force à transférer de l'énergie à un objet. Quelle différence entre transformer/transférer ? Par exemple, toujours avec l'objet en l'air, la force de pesanteur transforme l'énergie cinétique en potentielle, ou transfert de l'énergie potentielle en puisant sur l'énergie cinétique ?
Et je ne sais pas vraiment si l'interprétation du résultat 200J veut vraiment dire que la force a transformé 200J d'énergie cinétique en potentielle, ce résultat signifie peut être autre chose, merci de m'aider
Le Travail c'est une force exercée sur un objet sur une certaine distance.
Si j'ai un caillou devant moi et que je le pousse 10 m plus loin en lui appliquant une force de 20 N :
Le travail que j'effectue = FORCE x DISTANCE = 20 N x 10 M = 200 J
Tu as donc transférer 200 J d'énergie au caillou.
Cette énergie est maintenant emmagasinée dans le caillou sous forme d'énergie cinétique.
Cela signifie qu'une fois que tu arrête de le pousser (si on considère qu'il n'y a pas de frottement), le caillou continuera à avancer tout seul.
Un travail est un transfert d'énergie, si tu préfères :
Travail effectué = Energie finale de la pierre - Energie initiale de la pierre
Dernière modification par ThunderJack ; 10/01/2014 à 17h23.
Pour ce qui est de la balle que tu lance :
Une balle au sol a une énergie potentielle de 0 J. (Elle ne tombera pas plus bas comme on dit)
Si tu la lance en l'air et que lui fournit 200 J, elle aura une énergie cinétique de 200 J.
Plus la balle va monter haut, plus son énergie cinétique va se transformer en énergie potentielle. (elle ira de moins en moins vite mais sera de plus en plus haute).
Une fois que son énergie cinétique sera à 0 J, son énergie potentielle sera à 200 J et la balle retombera.
La force gravitationnelle qui vaut +/- 10 N fait perdre 10 J d'énergie cinétique à ta balle pour chaque mètre parcouru vers le haut.
(elle transforme 10 J d'énergie cinétique en 10 J d'énergie potentielle ).
Une fois que la balle a atteint sa hauteur maximale (elle n'a plus d'énergie cinétique pour aller plus haut) elle retombe.
(La force gravitationnelle retransforme alors 10 J d'énergie potentielle en 10 J d'énergie cinétique pour chaque mètre parcouru vers le bas.)
Quand l'énergie cinétique retombe à 0 J, la balle percute le sol.
Dernière modification par ThunderJack ; 10/01/2014 à 17h32.
Ok, ça semble de moins en moins confus !!
Le travail et le travail de la force ne sont donc pas deux notions différentes ?
;Tu as donc transférer 200 J d'énergie au caillou.Ok, j'ai donc utiliser 200J d'énergie chimique qui s'est transféré à la pierre sous forme d'énergie cinétique. En gros le travail c'est l'énergie que j'ai dépensé pour déplacer l'objetun travail est un transfert d'énergie, si tu préfères :
Travail effectué = Energie finale de la pierre - Energie initiale de la pierre
Ce n'est pas le travail de la force ça du coup ?La force gravitationnelle qui vaut +/- 10 N fait perdre 10 J d'énergie cinétique à ta balle pour chaque mètre parcouru vers le haut.
(elle transforme 10 J d'énergie cinétique en 10 J d'énergie potentielle ).
C'est bien ça, la force gravitationnelle travaille également.
D'ailleurs, dans les barrages, c'est elle qui transforme l'énergie potentielle de l'eau en énergie électrique.
En faite j'ai vraiment du mal à comprendre quand on dit que " la force a fournit un travail de 200J ". Qu'est ce que cela veut dire ? Cela veut-il dire que la force a utilisé une certaine quantité d'energie (200J) pour pousser la pierre?
Et pour le lancer vertical, quand on dit que la force gravitationnelle a fournit un travail de 10J. Qu'est que cela veut dire ? C'est bizarre de dire qu'elle a utilisé de l'énergie, elle a juste transformé l'énergie cinétique de l'objet en énergie potentielle
Je suis d'accord avec toi, c'est une erreur de langage, on parle de la force comme si c'était elle la source d'énergie.
En réalité, la force n'est qu'une transaction. Ceux qui perdent ou gagnent de l'énergie ce sont les corps.
De nombreux exemples correspondent à cela.
Le travail du poids provoque une variation d'énergie cinétique (donc un échange énergie potentielle, cinétique) quand le poids est seule force en jeux. (chute libre)
Quand c'est une force humaine en jeux, c'est plus délicat à comprendre car il y a transfert d'énergie chimique vers l'énergie mécanique.
Si le travail du poids est exactement compensé par le travail d'un ascenseur, alors la variation d'énergie cinétique est nulle, mais ce n'est pas pour autant qu'il n'y a pas d'échange (de transfert, de variation) d'énergie mécanique de l'ascenseur vers un autre système. (mécanique si contrepoids ou électrique si moteur, etc...)
Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».
(Tiré de wikipédia) Je ne comprends pas trop ce que veut dire "l'energie fournie par cette force", une force peut fournir de l'énergie ??Le travail d'une force est l'énergie fournie par cette force lorsque son point d'application se déplace
Je t'ai déjà répondu : c'est une erreur/raccourcis de langage. Ils entendent par là "l'énergie fournie par l'auteur de la force".
Très bien, merci ThunderJack !
J'ai encore d'autres questions : quelle est la différence entre puissance et force ?
Par exemple, quand je pousse un rocher, ou lorsque je tire une corde, j'utilise ma force ou ma puissance ? Ou les deux ?
Une Force c'est donc une quantités d'énergie transférée par mètre parcouru.
Une Puissance c'est une quantitée d'énergie transférée par seconde.
Dans l'exemple du rocher que tu pousses. La force que tu lui exerce est constante donc il ira de plus en plus vite.
Il recevra donc toujours la même quantité d'énergie pour chaque mètre parcouru (FORCE CONSTANTE).
En revanche, comme il parcourt de plus en plus de mètres à la secondes, l'énergie qui lui est transféré par seconde augmente de plus en plus (C'est la Puissance).
La Puissance est une énergie transférée par seconde.
Si tu transmet 10J d'énergie par seconde à un objet, tu lui transmet 10W (watt).
Une ampoule a besoin d'un apport constant d'énergie pour briller. Typiquement, 200J par seconde. Elle "consomme" donc 200W.
( Encore une fois "consommer" est utilisé dans le langage courant malgré l’ambiguïté du terme, en fait l'énergie est conservée et n'est donc pas "consommée" ).
Tu peux calculer la puissance que ton corps à besoin pour vivre :
1 kcal = 4187 J
Tu as besoin de +/- 2000 kcal par jour.
Qu'elle est la puissance dont ton corps à besoin ?
Merci pour l'explication j'ai tout compris ^^ du coup quand on tire une corde pour maintenir un rocher en l'air par ex, on utilise pas tellement notre force vu qu'il n'y a pas vraiment de déplacement, on utilise surtout la puissance?
Environ 8 000 KiloWatts ?
non, le fait que tu maintiennes un rocher en l'air est lié à la force que tu exerces qui compense le poids du rocher.
la puissance n'intervient qu'en fonction du temps que tu as mis pour soulever le rocher ( voir les messages précédents )
en revanche ce qui est intéressant c'est que pour maintenir le rocher en suspension, tu dois continuer à exercer cette force.
Or, il n'y pas de mouvement, et pourtant on sait bien qu'il y a dépense d'énergie n'est ce pas.
porter debout un sac de ciment pendant 1mn n'est pas le même effort que le porter pendant une heure !
donc il y a bien dépense d'énergie mais qui n'est pas de l'ordre de F*D !
la dépense d'énergie est ailleurs ( notamment dans la déperdition de chaleur produite par l'effort )
donc on ne peut pas dire que l'énergie induite par l'exercice d'une force se résume à la notion de travail de la force.
cordialement.
Dernière modification par ansset ; 13/01/2014 à 18h49.
y'a quelque chose qui cloche là dedans, j'y retourne immédiatement !
Ok , elles sont difficiles a differencier ces deux notions !
Du coup dans une certaine mesure, toutes les actions de maintient induisent de la force et toutes les actions qui nous permettent de soulever sur un temps donner induisent de la puissance
Le fait de pousser un objet induit force et puissance.
Et aussi tout nos mouvements nécessite de la puissance du coup?
d'une certaine manière oui,
une force , quelle que soit sa nature exercée pendant un certain temps nécessite une puissance P=F/t
y'a quelque chose qui cloche là dedans, j'y retourne immédiatement !
Salut,
La relation n'est pas homogène. C'est plutôt force fois vitesse pour la puissance.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
