CoursPhysique · 1re
L'énergie permet de comprendre, d'un même point de vue, un objet qui tombe, un circuit qui chauffe ou une réaction chimique. La physique de première approfondit les formes d'énergie, leurs conversions et le grand principe de conservation.
Le cours
Un objet en mouvement possède de l'énergie cinétique, qui dépend de sa masse et de sa vitesse : plus il est rapide (et lourd), plus elle est grande. Un objet en hauteur possède une énergie de position. Leur somme forme l'énergie mécanique.
L'énergie mécanique relie mouvement et position.
Une voiture rapide a une grande énergie cinétique ; un objet en hauteur, une énergie de position.
L'énergie peut se convertir d'une forme à une autre, mais la quantité totale se conserve : rien ne se crée, rien ne se perd. Lors d'une chute, par exemple, l'énergie de position se transforme en énergie cinétique.
Le principe de conservation est central en physique.
En tombant, un objet convertit son énergie de position en énergie cinétique.
Les transformations chimiques échangent aussi de l'énergie. Certaines libèrent de l'énergie (réactions exothermiques, comme une combustion), d'autres en absorbent. Les combustibles stockent de l'énergie chimique, libérée lors de leur combustion.
La chimie est une source majeure d'énergie.
Une combustion est exothermique : elle libère de l'énergie (chaleur, lumière).
Dans un circuit, l'énergie électrique est convertie par les appareils (en lumière, chaleur, mouvement). La puissance (en watts) mesure la rapidité de cette conversion ; l'énergie consommée dépend de la puissance et de la durée. Une partie est souvent perdue en chaleur.
Le rendement mesure la part d'énergie utile.
Un appareil de forte puissance convertit beaucoup d'énergie en peu de temps.
Ce qu'il faut absolument retenir
Vérifie ta compréhension
Exercice 1De quoi dépend l'énergie cinétique d'un objet ?
L'énergie cinétique dépend de la masse et de la vitesse de l'objet.
Exercice 2Lors d'une chute libre, quelle conversion d'énergie se produit ?
En tombant, l'énergie de position se transforme en énergie cinétique.
Exercice 3Une réaction qui libère de l'énergie (comme une combustion) est dite…
Une réaction exothermique libère de l'énergie (chaleur, lumière), comme une combustion.
Exercice 4Lors d'une conversion d'énergie, la quantité totale d'énergie se conserve.
Vrai : l'énergie ne se crée ni ne se perd, elle change seulement de forme (les pertes sont de l'énergie transformée, souvent en chaleur).
Exercice 5Explique, en termes d'énergie, ce qui se passe quand une balle lancée vers le haut ralentit puis retombe.
En montant, la balle ralentit : son énergie cinétique (de mouvement) se transforme en énergie de position (elle gagne de la hauteur). En redescendant, l'inverse se produit : l'énergie de position se reconvertit en énergie cinétique, et la balle accélère. L'énergie totale se conserve.