Référentiels et énergie.

[invitee99ac0a6]

Bonjour, bonsoir à tous.
Je suis nouveau sur futura-sciences et actuellement élève en classe de seconde en lycée général.
Après avoir reçu un cours sur les référentiels en cours de physique, un détail m'avait intrigué:
Si on suppose un système composé d'un bille de métal et d'une plaque rectangulaire.
La bille se déplace sur la plaque à une vitesse constante de 10 m/s.
On a:

-Poids bille= 2 kg.
-Poids plaque= 200 kg.

Dans le référentiel "plaque", c'est la bille qui se déplace sur la plaque. En négligeant les forces de frottement avec l'air, la résistance de la plaque, on trouve que la bille a pour énergie cinétique:







Dans le référentiel "bille", c'est la plaque qui se déplace par rapport à la bille. En négligeant les forces de frottementavec l'air, la résistance de la bille, on trouve que la plaque a pour énergie cinétique:







Pourtant

Pourriez-vous m'éclairer sur ce problème? Il vient sans doute d'une erreur dans mon raisonnement mais je n'arrive pas à trouver où. Est-ce un sophisme de ma part ou autre chose de plus complexe?
Merci d'avance pour vos réponses.
-----

[invitecb7c417d]

Pourriez-vous m'éclairer sur ce problème? Il vient sans doute d'une erreur dans mon raisonnement mais je n'arrive pas à trouver où. Est-ce un sophisme de ma part ou autre chose de plus complexe?
Merci d'avance pour vos réponses.

Pas d'erreur, ni de sophisme
C'est juste que tu as remarqué que l'Ec est relative (relativité Galiléenne pour ta question puisque la vitesse s'exprime par rapport à un référentiel) ... donc oui après tu peux creuser

[invitee99ac0a6]

merci pour ta réponse, ça me rassure.
mais y aurait il un calcul capable de réconcilier les différents référentiels?
merci encore

[stefjm]

merci pour ta réponse, ça me rassure.
mais y aurait il un calcul capable de réconcilier les différents référentiels?
merci encore

Intuitivement, vous auriez souhaité trouver la même énergie?
Pourquoi?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee724fe2f]

Bonsoir,

mais y aurait il un calcul capable de réconcilier les différents référentiels?

Avez vous essayé le cas d'une même fusée non accélérée dans 2 référentiels galiléens ayant une vitesse relative entre eux ? même masse mais vitesses différentes , donc énergies cinétiques différentes

[invitef29758b5]

Avez vous essayé le cas d'une même fusée non accélérée dans 2 référentiels galiléens ayant une vitesse relative entre eux ?

Voir même dans le référentiel fusée ....

[phys4]

Bonsoir,

mais y aurait il un calcul capable de réconcilier les différents référentiels?

Essayez de trouver un référentiel dans lequel l'énergie est minimale, je pense que vous devinez ce que l'on doit trouver.
Ensuite vous pouvez quelle loi suit l'énergie cinétique totale par rapport à cette énergie de base si l'on choisit un référentiel de vitesse V par rapport au précédent.

[invitee99ac0a6]

En partant du fait que l'on ne peut pas "créer" de l'énergie à partir de rien, je ne pensais pas qu'il était possible d'avoir un changement d'énergie aussi important selon les différents référentiels.

[invitee99ac0a6]

Bonsoir,


Essayez de trouver un référentiel dans lequel l'énergie est minimale, je pense que vous devinez ce que l'on doit trouver.

Je pense que le référentiel dans lequel l'énergie serait minimale est un référentiel allant à la même vitesse que l'objet observé. Ainsi, la vitesse observé d'après ce référentiel serait de 0 et l'énergie du corps en "mouvement" de 0. Par contre, je ne vois pas de "loi" régissant l'augmentation de l'énergie cinétique.
Un rapport peut-être même très vague avec les équation de Lorentz?

[invite916904e7]

Tu le dis toi-même :
Ec=0.5*m*v^2
si un objet a une masse de 2kg et l'autre a une masse de 0.2kg, tu ne peux pas trouver le même résultat.

[invitef29758b5]

Par contre, je ne vois pas de "loi" régissant l'augmentation de l'énergie cinétique.

L' énergie cinétique est fonction de la vitesse .
La vitesse dépend du référentiel .
Donc l' énergie cinétique dépend du référentiel .

Ne pas mélanger avec la conservation de l' énergie qui concerne sa variation dans le temps .

[invitee99ac0a6]

merci pour ces précisions. La relation entre énergie cinétique et référentiel m'avait échappée au premier abord mais je comprend beaucoup mieux maintenant
Tout est relatif et surtout tout dépend du référentiel
Par contre un point reste mystérieux pour moi: comment l'énergie est elle stockée dans les corps?

[stefjm]

Par contre un point reste mystérieux pour moi: comment l'énergie est elle stockée dans les corps?

Rassurez-vous, ce n'est pas mystérieux que pour vous...

[phys4]

Cela n'était pas ce que je voulez vous faire comprendre :

Je pense que le référentiel dans lequel l'énergie serait minimale est un référentiel allant à la même vitesse que l'objet observé. Ainsi, la vitesse observé d'après ce référentiel serait de 0 et l'énergie du corps en "mouvement" de 0. Par contre, je ne vois pas de "loi" régissant l'augmentation de l'énergie cinétique.

Pour un ensemble de plusieurs l'énergie est minimale dans le référentiel lié au barycentre des masses. Ainsi dans le cas cité, c'est un référentiel K0 qui se déplace à la vitesse 0,1 par rapport à la plaque dans le sens de la bille.
Pour un référentiel quelconque qui se déplace à une vitesse V par rapport à K0, alors l'énergie cinétique est la somme de l'énergie minimale dans K0 et de l'énergie cinétique du barycentre dans le nouveau référentiel.

C'est une approche qui permet de séparer deux composantes : une énergie "interne" à l'ensemble des masses liées entre elles et une énergie cinétique de l'ensemble des masses liées.