L'ENERGIE

Cette notion est abstraite. L'enfant ne peut pas voir l'énergie, elle se manifeste à lui par ses effets.
L'introduction du concept n'est pas à faire au niveau de l'école.

1-L'énergie cinétique

11-Définition
L'énergie cinétique est l'énergie que possède un objet s'il est en mouvement

ENERGIE CINETIQUE

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MOUVEMENT

12-exemples :
Le choc d'un ballon sur une vitre qui se brise est une manifestation de l'énergie cinétique du ballon.
Les dégâts sur la carrosserie d'une voiture au cours d'une collision mettent en évidence l'énergie cinétique de la voiture.

2-L'énergie potentielle

21-Définition
L'énergie potentielle est l'énergie que possède un système du fait de sa position ou de sa forme.

• Position :énergie potentielle de pesanteur
• Forme : énergie potentielle élastique

L'énergie potentielle est en réserve, elle se manifeste quand elle se transforme en énergie cinétique.

22-exemples

• Exemple 1

La pomme dans l'arbre a de l'énergie potentielle de pesanteur.
Elle tombe : transformation en énergie cinétique.
L'escargot en témoignera !!!

• Exemple 2

Ci-dessus, le ressort est comprimé : la bille située à droite peut être lancée par ce dispositif (exemple : lanceur de billes du flipper)

Et si on mettait l'escargot en A ? Témoignerait-il de l'existence de l'énergie potentielle élastique du ressort et de sa transformation en énergie cinétique ?

NB : on parle d'énergie mécanique pour la somme de l'énergie cinétique et de l'énergie potentielle.

3-L'énergie électrique

31-Définition

L'énergie électrique délivrée par un générateur dépend de la tension électrique aux bornes du générateur, du nombre d'électrons débités et de la durée de fonctionnement.

ENERGIE ELECTRIQUE

transformation ----------->

ELEVATION DE TEMPERATURE MOUVEMENT LUMIERE

32-Exemple
Le moteur électrique d'un train reçoit de l'énergie électrique, il fait tourner les roues (énergie cinétique) et le train avance …

NB : La puissance électrique est l'énergie électrique pendant une seconde

4- L'énergie lumineuse

La lumière transporte de l'énergie puisque, lorsque elle tombe sur un objet noir, elle échauffe celui-ci ou provoque son mouvement.

ENERGIE LUMINEUSE

transformation ----------->

ELEVATION DE TEMPERATURE MOUVEMENT

Exemples :

Les pales du radiomètre tournent
la température augmente

5-Production d'énergie

51-Réservoirs d'énergie

On peut produire de l'énergie à partir :

• Des aliments (énergie chimique)
• Des carburants (énergie chimique)
• De l'eau des barrages de haute montagne (énergie potentielle de pesanteur)
• D'une pile (énergie chimique)
• …….
  
  Nous dirons que les aliments, les carburants, l'eau des barrages, la pile sont des réservoirs d'énergie.

52-Convertisseur d'énergie

521-objectif
Nous voulons souvent disposer d'une forme d'énergie bien déterminée et nous utilisons alors des convertisseurs d'énergie.

522-Exemples

• Production d'énergie électrique

• Production d'énergie mécanique

53-Chaînes énergétiques

531-Où va l'énergie ?
L'énergie va toujours d'un réservoir à un autre réservoir en passant par un ou plusieurs convertisseurs.

532-Exemple

6-Energies rencontrées par les enfants

61-Le vent
Energie cinétique des molécules d'air qui sont en mouvement.

62-L'eau
L'eau n'a de l'énergie cinétique que si elle bouge : l'énergie cinétique des molécules d'eau est transmise au moulin.

63-La lumière
La lumière du soleil véhicule de l'énergie et permet à un objet noir de voir sa température augmenter.

64-L'énergie musculaire
On utilise l'énergie fournie par les aliments pour déformer les muscles et, donc, mettre les objets en mouvement.