Bonjour,
Est ce que la première loi de Newton stipule qu'il ne peut pas y avoir de travail de force ? donc pas d'échange d'énergie :
« Tout corps persévère dans l'état de repos ou de mouvement uniforme en ligne droite dans lequel il se trouve, à moins que quelque force n'agisse sur lui, et ne le contraigne à changer d'état. »
Personnellement, je dirai que non.
J'aimerai avoir vos avis, pour en discuter "sereinement"
A bientôt.
La science n'est pas une collection de lois, mais une création libre de l'esprit humain
Pourquoi cette question ? La 1ère loi de Newton décrit ce qui se passe quand il n'y a pas de force qui s'exerce justement. On l'appelle aussi principe d'inertie.Envoyé par Rachilou
Il faut dire que cette formulation-là du 1er principe est assez aberrante, car elle prend le problème à l'envers. J'espère qu'on n'apprend pas çà aux étudiants.
Mathématiquement, le sens du problème est libre, mais physiquement c'est aberrant.
Physiquement, on dira plutôt que s'il y a absence de force nette (les forces s'annulent entre elles), alors un corps sera soit au repos ou en mouvement rectiligne uniforme.
Dans l'Univers, l'absence de force nette est le cas minoritaire, car la matière se concentre près des astres en rotation avec force de gravité, mais bon.
Dans la définition première et de manière stricto sensu, c 'est tout à fait vrai.
Mais le concept à légèrement évolué.
"Dans la formulation moderne de la loi, on parle de mouvement rectiligne uniforme, et on remplace la notion de force (unique) par celle, plus générale, de résultante des forces appliquées sur le corps. Autrement dit, s'il n'y a pas de force qui s'exerce sur un corps (corps isolé), ou si la somme des forces (ou force résultante) s'exerçant sur lui est égale au vecteur nul (corps pseudo-isolé), la direction et la norme de sa vitesse est constante ou, ce qui revient au même, son accélération est nulle."
Et les conséquences de cette définition élargie peuvent ouvrir un champs plus large des interprétations.
La science n'est pas une collection de lois, mais une création libre de l'esprit humain
Donc, tu donnes une 1ère définition et après, tu dis que ta question s'applique en fait à une 2nde définition que tu n'avais pas donnée ?
Par ailleurs, j'ai le plus grand doute que le fait qu'on puisse avoir "un champs plus large d'interprétations" sur les principes de base de la mécanique newtonienne et j'ai du mal à voir où tu veux en venir.
La 2e définition n'est pas contradictoire à la 1er définition, elle est complémentaire.
Si j'avais directement inscrit la 2e définition, ta réponse au post 2 aurait-été différentes ?
La science n'est pas une collection de lois, mais une création libre de l'esprit humain
Non mais je ne vois tjs pas où tu veux en venir et je suis de plus en plus perplexe.
Salut,
A noter que si la résultante des forces appliquées est nulles, alors chaque force peut éventuellement travailler. Mais la somme des travaux est nulle. Donc pas d'échange d'énergie.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Je veux seulement en venir à mon premier post...A savoir pour moi, que selon l'interprétation que l'on fait de la 1er loi de Newton ou peut supposer que dans ces conditions " de mouvement" il peut y avoir échange d'énergie entre deux systèmes.
Mais c'est mon point de vue et je respecte parfaitement ceux des autres s'il n'est pas en accord.
Je voulais juste avoir des avis... oui, non , éventuellement pourquoi.
Ceci dit, il n'y a pas de recherche à mettre à mal cet énoncé.
A bientôt.
La science n'est pas une collection de lois, mais une création libre de l'esprit humain
Merci Deedee, si tu pouvais développer un peu plus. Ça parait trivial mais pas toujours évident à comprendre.
Quand tu parles de travail mécanique, tu veux dire que les deux forces travaillent toujours :
-une en travail positif et l'autre en travail négatif, selon le sens de déplacement du point d'application
où
- soit toutes les deux en travail positif quelque soit le sens de déplacement du point d'application
ou j'ai mal compris !
La science n'est pas une collection de lois, mais une création libre de l'esprit humain
Dans le cas de deux forces (pourrait y en avoir plus), oui, c'est ça.
Il "pourrait" en effet puisque le premier principe n'en parle pasPour déterminer qu'il ne peut y avoir d'échange d'énergie il faut :
- Soit la définition du travail (produit scalaire F*d), voir ci-dessus
- Soit la définition de l'énergie cinétique (mv²/2), v constant => énergie constante
(avec la deuxième loi et les deux précédents, on démontre le cas plus général : le théorème de l'énergie cinétique = conservation de l'énergie mécanique, mais on introduit généralement d'abord les forces conservatrices et le potentiel).
(on suppose que la définition de Force, elle, est automatique puisque la première loi en parle. Tout bon cours commence d'ailleurs par définir les forces, leur mesure, leur modélisation).
Dernière modification par Deedee81 ; 29/04/2019 à 13h40.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Imaginons qu'on pousse continument un objet sur une surface avec frottement de manière à lui donner une mouvement rectiligne uniforme (somme des forces nulle). L'énergie cinétique de l'objet reste constante, mais l'objet peut chauffer sous l'effet des frottements, donc son énergie interne augmente. L'objet voit donc son énergie varier sans qu'il y ait eu de travail net.
La 1ere loi interdit les échanges de travail (parce que la somme des travaux est nulle), parce que le travail modifie l'énergie cinétique alors que celle-ci doit rester constante dans un mouvement rectiligne uniforme, mais pas les échanges d'énergie en général.
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
Merci, bien vu, je m'étais limité à l'énergie mécanique. Mais il n'y a pas que la mécanique dans la vie
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
La 1ere loi interdit les échanges de travail (parce que la somme des travaux est nulle), parce que le travail modifie l'énergie cinétique alors que celle-ci doit rester constante dans un mouvement rectiligne uniforme, mais pas les échanges d'énergie en général.
Qu'en est-il de l'énergie potentielle.
Une masse (disons la masse d'un piston).
Celle-ci (le piston) est bien usiné et se trouve en butée, dans le haut d'un cylindre (disons 1m).
On se débrouille pour concevoir un piston de telle sorte que sa masse soit strictement égale à la pression atmosphérique qui s'applique sur sa face inférieure.
Donc le piston se trouve en équilibre de force une fois qu'elle est abandonnée à elle même.
On donne un petit mouvement au piston vers le bas, disons 0.2m/s et il se déplace jusqu'au sol.
On ne tient pas compte des frottements (on dira qu'il en a pas).
Sur le chemin le piston a acquis de l'énergie cinétique et évolue à vitesse invariable jusqu'à ce qu'il perde toute cette énergie lors du choc sur le sol.
Au bilan, y a t-il eu un travail mécanique ? Je me pose la question ???
La science n'est pas une collection de lois, mais une création libre de l'esprit humain
Petite correction : "de telle sorte que sont poids soit strictement égal à la force due à la pression atmosphérique"
Dans le cas de l'énergie potentielle, pour les force conservatives, il n'y aura pas de travail.
Les forces qui dérivent d'un potentiel fournissent un travail qui ne dépend que du point de départ et d'arrivée. Comme les forces s'annulent, les énergies potentielles des deux sont opposées et comme le point ne départ et d'arrivée est le même pour les deux force : bilan 0.
Le frottement n'est en effet pas une force conservative, il ne peut (à l'échelle macroscopique) être représenté par un potentiel.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Autant pour moi... j'ai tapé trop vite.Petite correction : "de telle sorte que sont poids soit strictement égal à la force due à la pression atmosphérique"
La science n'est pas une collection de lois, mais une création libre de l'esprit humain
Bilan 0. ça veut dire qu'il n'y a pas eu de travail de force et donc pas de transfert d'énergie ?Comme les forces s'annulent, les énergies potentielles des deux sont opposées et comme le point ne départ et d'arrivée est le même pour les deux force : bilan 0.
La science n'est pas une collection de lois, mais une création libre de l'esprit humain
Oui, c'est ça.Bilan 0. ça veut dire qu'il n'y a pas eu de travail de force et donc pas de transfert d'énergie ?
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Si nos deux forces sont F1 et F2 avec F1=-F2.
Dérivant d'un potentiel, on aura F1 = grad V1, F2 = grad V2, et donc grad V1 = -grav V2, et en intégrant sur le trajet V1(start) - V1(fin) = V2(fin) - V2(start).
Soit V1(start) + V2(start) = V1(fin) + V2(fin) => aucun gain d'énergie potentielle sur le trajet.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
aucun gain d'énergie potentielle sur le trajet.
Perso, je voyais plutôt une perte d'énergie potentielle.
Une masse se trouve à 1 m de hauteur.
Ensuite elle se trouve 1m plus bas...
Elle a bien perdue de l'énergie potentielle ?
Ceci, qu'il y ait eu travail de force ou pas. Non ?
La science n'est pas une collection de lois, mais une création libre de l'esprit humain
Oui, la force gravifique a bien travaillé.
La réalité, c'est ce qui reste quand on cesse de croire à la matrice logicielle.
Salut,
Oui, mais tu faisais intervenir aussi des forces de pression que j'ai supposé aussi dériver d'un potentiel. Et si la somme des forces appliquées s'annule, alors la variation totale du potentiel (la somme des deux potentiels : gravité et pression) est nulle.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Bonjour,
Merci pour vos réponses respectives.
Cela, de mon point de vue, sous entend qu'il y a bien eu transfert d'énergie.Oui, la force gravifique a bien travaillé.
Donc, cette énergie à bien été absorbée par un système différent que l'énergie potentielle du piston (M.g.h).
Je suspecte dans ce cas, que c'est l'atmosphère qui a absorbée cette énergie sous forme de chaleur.
Ceci, à la manière d'une compression d'un gaz, qui représente exactement le même processus.
L'atmosphère représente un volume incommensurable au devant celui de l'enceinte (dans le cylindre ) et il est impossible de percevoir une variation de pression au dessous du piston.
Mais le fait d'avoir fait descendre le piston d'une hauteur h, correspond bien à une variation de volume de l'atmosphère (en vérité l'atmosphère réagit autrement car il y a la gravitation à prendre en compte).
Sauf erreur de ma part...
Rh.
La science n'est pas une collection de lois, mais une création libre de l'esprit humain
Est ce qu'on peut supposer quand même qu'il a une force qui travaille réellement.... le poids du piston ?Oui, mais tu faisais intervenir aussi des forces de pression que j'ai supposé aussi dériver d'un potentiel. Et si la somme des forces appliquées s'annule, alors la variation totale du potentiel (la somme des deux potentiels : gravité et pression) est nulle.
La science n'est pas une collection de lois, mais une création libre de l'esprit humain
Oui, comme je disais il y a deux potentiels, celui de la gravité et celui lié à la pression. Et les deux s'annulent.
Mais si tu veux faire dériver la pression d'une variation de potentiel (c'était ce que tu proposais), tu ne peux pas considérer que l'énergie est stockée sous forme de chaleur.
Ceci, à la manière d'une compression d'un gaz, qui représente exactement le même processus. Plusieurs cas sont possibles : https://fr.wikipedia.org/wiki/Processus_quasi_statique
Mais ici la pression est constante, donc la transformation isobare et la variation du potentiel est ici le travail est forces de pression, sans chaleur produite (ça, ce serait irréversible et tu peux dire aurevoir au potentiel, ça ne marcherait plus de manière aussi simple).
Par contre, comment déplacer le piston et avoir P constant ? La seule manière que je vois est d'avoir un réservoir énorme. Et là tu as bien vu : l'atmosphère convient très bien
Bref, en dehors de la chaleur (*) ton analyse est correcte.
(*) mais on peut parfaitement imaginer un processus irréversible, comme dans le cas du frottement ci-dessus.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
On s'est croisé.
Oui, le poids travaille et la pression aussi (en sens inverses).
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Juste pour dire que votre terme "échange d'énergie" est bizarre pour un problème de mécanique classique.
J'ai l'impression que vous parlez initialement de la "conservation/non-conservation de l'énergie cinétique".
La conservation de l'énergie cinétique est bien plus fondamentale que le 1er principe, car elle marche en mouvement circulaire uniforme. Dire que le 1er principe est fondamental serait un peu exagéré.
Il l'est en mécanique mais pas en physique fondamentale
Bonne fête à tous, à jeudi
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Et c'est là que je croyais que :Oui, le poids travaille et la pression aussi (en sens inverses).
Le poids travaillait positivement et la pression travaillait négativement.
D’où le transfert d'énergie. Il faut bien savoir où est passé l'énergie potentielle de la masse du piston quand celui-ci descend.
C 'est tout ce que je voulais savoir.
La science n'est pas une collection de lois, mais une création libre de l'esprit humain
Bonjour Cts31.
Je te remercie pour tes impressions ressenties, mes tes propos n'amènent rien de nouveau (sous le soleil) aux questionnement du primo post. Ça serait bien que tu explicites, bien que je ne vois pas ce qu'il y a de bizarre ? Pour moi, c'est comme si tu me disais : le terme " échange de valeur" est bizarre pour un problème d'économie de marché.Juste pour dire que votre terme "échange d'énergie" est bizarre pour un problème de mécanique classique.
tu as tout à fait raison de le souligner, car mes propos au début peuvent être mal interprétés.J'ai l'impression que vous parlez initialement de la "conservation/non-conservation de l'énergie cinétique".
Cependant, il est évident que si l'on parle de travail de force relatif à un solide en mouvement d'inertie sans variation de vitesse; c'est que celui-ci ne varie aucunement de son énergie cinétique.
Le solide est " le point d'application" ou l'interface entre deux potentiels d'énergie. A l'exemple d'un piston (le solide) en mouvement rectiligne uniforme "ou pas" soumis à deux forces égales diamétralement opposées. Ou de l'exemple proposé au post 12.
La science n'est pas une collection de lois, mais une création libre de l'esprit humain
