Puissance et force

[invitec6b61b45]

Bonjour,

J'ai du mal à comprendre la différence entre la puissance et la force. Je comprends bien les formules faisant intervenir ces notions mais j'aimerais comprendre la différence en terme de ressenti.

Je sais que la puissance est la consommation d'énergie par unité de temps. Mais j'ai l'impression que la force aussi. En effet si par exemple je pousse un meuble pour le déplacer en appliquant une force de 100N pendant une seconde, ça correspondra bien à un certaine quantité d'énergie utilisée pendant une certaine durée. Et si maintenant j'applique une force de 200N, toujours pendant une seconde, j'aurai utilisé deux fois plus d'énergie par seconde. J'ai donc l'impression que la force est un débit d'énergie mais je sais que ce n'est pas le cas. (J'espère que vous comprenez ma question)

Autre chose qui me semble bizarre. En prenant le même exemple (je pousse un meuble pour le déplacer). Si je ne pousse pas assez fort et que le meuble ne bouge pas, alors la vitesse est égale à zéro, et comme P=F.v alors la puissance est 0W. Mais pourtant j'ai bien utilisé de l'énergie.

J'aimerais comprendre ce qui cloche dans ma façon de voir les choses.

Merci à l'avance pour vos éclairages.
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[Dynamix]

Salut

...ressenti...j'ai l'impression...

Les ressentis et les impressions sont les pires ennemis de la mécanique .
Nos sens nous trompent souvent dans ce domaine .

Mais pourtant j'ai bien utilisé de l'énergie.

Tu as dépensé de l' énergie .
Mais comme la somme des forces appliquées au meuble est nulle , son énergie n' a pas varié .
Le rendement de l' opération est nul .

[invitec6b61b45]

Merci pour ta réponse.

Si je comprends bien, dans la formule P=F.v, F est la somme des forces appliquées sur le mobile et P est la puissance globale qui y est appliquée. Donc ici P, F et v sont nuls et la formule fonctionne.

Mais pourtant si on se place du point de vue de la personne qui pousse, sa puissance n'est pas nulle. Alors comment peut-on la calculer ?

[Resartus]

Bonjour,
Ce qui consomme de l'énergie, c'est le fonctionnement des muscles de toutes natures, qui utilise de l'énergie chimique stockée initialement dans la nourriture.
La consommation énergétique du muscle se produit lors d'une contraction, mais le mécanisme chimique impliqué fait qu'il y a relachement au bout de quelques fractions de seconde. Il faut recontracter régulièrement, ce qui consomme de l'énergie.
Plus la force opposée à la contraction est élevée, plus le muscle se réétire vite, et plus il faut le recontracter souvent.

C'est comme cela qu'on se retrouve avec une consommation d'énergie (qui passe en chaleur) qui augmente avec la force, même quand celle-ci n'a effectué aucun travail extérieur...

Tout l'art des sportifs est de faire en sorte que cette force devienne utile et produise un travail extérieur, alors qu'à l'opposé, les gens qui font de la muscu font parfois des contractions simultanées de muscles antagonistes, ce qui consomme de l'énergie sans qu'il y ait de travail fourni à l'extérieur.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Dynamix]

Il faudrait examiner ce qui se passe au niveau des muscles .
On est plus dans la mécanique .

[invitec6b61b45]

Merci Dynamix et Resartus pour vos réponses.

Mon exemple n'était peut-être pas très bon. Mais auriez vous un exemple ou une explication qui permet de comprendre la différence entre la puissance et la force ?

[stefjm]

dE=P.dt et dE=F.dx

Le lien entre variation d'énergie et puissance est la durée.
Le lien entre variation d'énergie et force est le déplacement.

[jacknicklaus]

Imagine un ressort comprimé, coincé dans un support fixe.

Il stocke une énergie (E = 1/2 k.x²)
Il exerce une force non nulle sur le support (F = k.x)
Il n'occasionne aucun travail car dx = 0 (le support ne bouge pas) et dE = F.dx = 0
même sur dt = 1000 ans, P = 0 et dE = P.dt = encore 0.


bref, dans ce cas :
Force non nulle
Puissance nulle
Variation d'energie nulle
Energie stockée non nulle

[Dynamix]

Autre exemple plus complexe : Un satellite en orbite circulaire .
_Force non nulle (gravitation)
_Déplacement non nul .
_Variation d' énergie mécanique nulle , donc puissance nulle .

[invitec6b61b45]

Je crois que je comprends mieux.
En fait je considérais le débit d'énergie comme une consommation de carburant alors qu'il vaut mieux raisonner en terme de variation d'énergie mécanique.

Merci à tous pour vos réponses !