L’énergie se conserve — Physique, 11–13 ans
L’énergie peut passer d’un objet à un autre et changer de forme, mais elle ne se crée pas à partir de rien et ne disparaît pas. Compter toutes les formes avant et après aide à comprendre où elle est allée, même quand une partie devient de l’énergie thermique.
L’énergie change de vêtement
L’énergie permet de suivre ce qui peut provoquer un changement. Elle peut être stockée dans un ressort étiré, transportée par de l’eau en mouvement ou libérée sous forme de lumière et de son. La forme change, mais la quantité totale reste la même dans un système fermé.
Pourquoi faire les comptes de l’énergie ?
Une machine peut sembler gaspiller de l’énergie quand elle ralentit ou chauffe. La conservation pose une meilleure question : en quelles formes l’énergie s’est-elle transformée ? Cette idée vient d’expériences qui ont relié mouvement, échauffement, électricité et changements chimiques.
Une balle qui tombe
Une balle de 1 kg est tenue à 5 m du sol. Son énergie potentielle gravitationnelle vaut environ 50 J. Étape 1 : avant de la lâcher, elle a 50 J gravitationnels et 0 J cinétiques. Étape 2 : juste avant l’impact, elle a environ 0 J gravitationnels et 50 J cinétiques. Étape 3 : l’air transforme une partie en énergie thermique.
L’énergie n’a pas disparu
Le mot « perdue » donne l’impression que l’énergie a disparu. C’est un raccourci compréhensible quand un appareil devient moins utile, mais la physique compte aussi le chauffage, le son et les mouvements de l’environnement. L’énergie peut se disperser et devenir difficile à utiliser, sans être détruite.
Rendre les appareils efficaces
Les ingénieurs utilisent des bilans d’énergie pour améliorer les vélos, les voitures, les lampes et les chauffages. Ils ne peuvent pas faire disparaître l’énergie, mais ils peuvent réduire les transferts indésirables, comme le frottement qui chauffe une machine. Un appareil efficace dirige davantage d’énergie vers le résultat souhaité.
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