Énergie " échangée" et travail mécanique

[mik2000]

Bonsoir à tous,

Je fixe le contexte :

En thermodynamique, on parle de travail échangé entre deux systèmes A et B de tel sorte que le travail reçu par A en provenance de B est l opposé du travail reçu par B en provenance de A. Et cela, Par construction.

Mais mon problème vient de la mécanique.

Pour fixer les idées, j'ai joint l'énoncé d un exercice de mécanique ( ce n'est pas l'exercice qui pose problème en soit )

Ma question est :

Le travail de l action du support sur le bloc est négative ( et vaut mois la force F fois le déplacement du bloc ..)
En revanche, le travail de l action du bloc sur le support est Nulle car... le support est immobile ( par rapport au sol )

Ainsi, les travaux ( par rapport au sol ) ne sont pas opposés !
Comment parler d énergie transférée entre le bloc et le support dans ce cas ?

La convention de la thermodynamique , mentionnée en préambule, n est t elle pas valable ici ?
Et ... qu en est il de l opérateur qui fournit bien de l énergie ( dans l exercice ci joint ) ?
La convention thermodynamique est bien valable pour lui , n'est ce pas?

Merci d'avance !
Mik
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[mik2000]

Voici l énonce de l exercice dont je parlais

Merci

[antek]

Tu parles de l'énergie de frottement ?!?!

[invited1e66287]

bonsoir.

ben le travail est nul car la force appliquée ne suffit pas a vaincre les forces de frottement qui empechent de deplacer le bloc?

c'est pas un peu comme si le vent soufflait sur une toiture ou une voiture qui a les freins serrés?

[A voir en vidéo sur Futura]

[gts2]

S'il s'agit de frottement (on n'a pas accès aux énoncés), il est vrai que l'application de la thermo n'est pas évidente.

On peut prendre une idée simple, exacte, qui marche : étudier le système comme un tout (support + objet qui frotte), mais cela ne fait qu'évacuer la question
On peut regarder d'un peu plus près ce qui se passe et introduire W1/2=-W2/1 pour les frottements
http://bupdoc.udppc.asso.fr/consulta...?ID_fiche=7588
ce qui répond à votre question mais pas forcément de manière simple.

Mais ma réponse est peut-être à côté (en absence des exercices)

[antek]

L'énoncé est bien joint.
C'est les questions qui sont incompréhensibles.

[phys4]

Le travail de l action du support sur le bloc est négative ( et vaut mois la force F fois le déplacement du bloc ..)
En revanche, le travail de l action du bloc sur le support est Nulle car... le support est immobile ( par rapport au sol )

Ainsi, les travaux ( par rapport au sol ) ne sont pas opposés !
Comment parler d énergie transférée entre le bloc et le support dans ce cas ?

Le principe que vous considérez, s'applique entre deux systèmes A et B constituant ensemble un système fermé. Vous aurez des difficultés à faire un bilan si l'un des systèmes reçoit un travail extérieur.
Dans l'exercice présenté, vous pouvez prendre pour A et B, l'ensemble bloc et support d'une part, le système de traction d'autre part.
L'ensemble A bloc et support reçoit 23 kJ, qui sont fournis par le système de traction B.

[gts2]

L'énoncé est bien joint.

Je n'arrive pas à voir quoi que ce soit ni dans le message #1 ni dans le #2
Dans le #2 j'ai bien un bloc "images attachées" mais pas d'image à l'intérieur.

Sous Mac,
- Safari : je ne vois rien
- Brave : je vois le nom de l'image, je clique : page noire
- Opera : je vois le nom de l'image, je clique : je vois l'image

Quelqu'un a une idée ?

[phys4]

Quelqu'un a une idée ?

J'utilise Firefox : aucune impasse, tout est visible.

[Deedee81]

Salut,

J'utilise Firefox : aucune impasse, tout est visible.

Hier j'ai eut une image "invisible" sinon peu de soucis itou avec Firefox.

Il y a des soucis étranges avec les pièces jointes. Pour info, JPL est en train de voir ça avec les informaticiens de Futura.

[mik2000]

Bonjour à tous
Merci déjà et
@Phys4 : je comprends votre explication ( même si vous vouliez sûrement dire système isolé plutôt que fermé... )
On peut donc parler d énergie échangée entre A et B, dont l ensemble est isolé énergétiquement de l extérieur.
Et dans le cas général ? Et ben on ne parle pas de cette notion..

[mik2000]

@ phys4 Mais attention tout de même, dans mon exo, les forces de pesanteur travaillent donc l ensemble A et B que vous définissez, n'est pas isolé énergétiquement de l extérieur !

[gts2]

On peut donc parler d énergie échangée entre A et B, dont l ensemble est isolé énergétiquement de l extérieur. Et dans le cas général ? Et ben on ne parle pas de cette notion..

Je ne comprends pas trop : d'où sort une telle restriction ?

[mik2000]

@ gts2 : très bien alors comment définissez vous l énergie échangée entre le bloc et le support ? ( voir mon 1er message et son exercice associé donné en pièce jointe )

[gts2]

Le problème n'est pas A B isolé ... Dans l'exemple ci-dessous

On peut définir W12=-W21, W23=-W32, avec un travail extérieur de Fop et un Qext en bas.
Le problème est le frottement comme indiqué par @antek message #3 et moi-même message #5 avec une référence.
Une référence supplémentaire :
https://brucesherwood.net/wp-content...iction1984.pdf

J'avais indiqué une référence plutôt que de mettre un texte, parce que c'est compliqué à expliquer avec quelques lignes dans un forum.

Première solution : prendre comme système le support et le bloc, parce que selon Fabry : "Il faut délimiter un système de manière qu’on puisse mettre à ses frontières des douaniers capables de comptabiliser les échanges de chaleur et de travail".

En effet le travail d'une force F x déplacement suppose que l'on connaisse le déplacement du point d'application, si on est en translation et que l'on a un solide, c'est le déplacement de G. Mais dans le cas du frottement solide, l'approximation solide au niveau de la zone de contact est difficile à tenir et le point d'application n'est pas facile à définir et donc on a du mal à définir proprement le travail de celle-ci.

Donc deuxième solution : l'idée de base consiste à dire qu'aux points de contact, le déplacement de ces points est le même pour le support et le bloc ce qui assure W1/2=-W2/1. Ceci étant on ne connait pas ce travail, puisqu'il fait intervenir un "déplacement effectif", celui des ces points. Remarque : il ne faut pas confondre ce travail avec celui apparaissant dans le théorème de l'énergie cinétique qui fait intervenir le déplacement de G ; pour éviter la confusion les auteurs proposent de l'appeler pseudo-travail dans le cas où il y a déformation.

Il y a d'autres solutions à ce problème du traitement du frottement solide en thermo, mais celui-ci faisant apparaitre W12=-W21 répond davantage à votre interrogation.