Les avancées technologiques spectaculaires dans les domaines de l’informatique et des communications ont favorisé l’introduction de nouvelles pratiques afin de satisfaire nos besoins. On peut citer comme illustration l’extension de leur utilisation dans divers domaines : domaine de l’éducation, domaine industriel,…
Cette avancée technologique est bien marquée par l’introduction des T.IC dans le domaine de l’enseignement apprentissage.
Sur ce dernier cas, les T.I.C ne visent pas seulement à utiliser les ressources numériques destinées à l’enseignement mais, elles offrent une nouvelle approche et une nouvelle méthode pour faire face au manque de matériels dans les laboratoires de nos établissements scolaires, l’absence de T.P, l’insuffisance de temps pour faire une petite expérience, qui sont les problèmes majeurs à Madagascar pour l’enseignement/apprentissage.
ENERGIE MECANIQUE
ENERGIE
QUELQUES DEFINITIONS DE L’ENERGIE
(http:// www.w3.org/1999/xhtml/ Énergie – Wikipédia)
➤ L’énergie est la capacité d’un système à modifier un état, à produire un travail entraînant un mouvement, de la lumière ou de la chaleur. C’est une grandeur physique qui caractérise l’état d’un système et qui est d’une manière globale conservée au cours des transformations. Le terme énergie recouvre plusieurs réalités qui se recoupent partiellement :
• l’énergie au sens de la science physique,
• l’énergie humaine, phénomène physiologique et psychologique,
• l’énergie utilisée par les sociétés humaines (électricité, etc.) .
➤ Le mot énergie vient du bas-latin energia qui vient lui-même du grec ancien ἐνέργεια (energeia), qui signifie « force en action », par opposition à δύναµις (dynamis) signifiant « force en puissance ».
➤ L’énergie est une mesure de la capacité d’un système à effectuer un travail. Ce travail peut être mécanique (ex. : l’énergie cinétique de l’eau d’une chute fait tourner une turbine hydraulique), électrique (ex. : l’énergie électrique peut faire tourner un moteur), chimique (ex. : l’énergie chimique d’une pile crée une différence de potentiel qui peut mettre en mouvement des électrons), thermique (ex: en chauffant de l’eau, on lui fournit de l’énergie thermique qui lui permet de s’évaporer).
Le symbole habituellement utilisé pour désigner l’énergie est E. Il arrive cependant qu’on utilise différents symboles pour distinguer différentes formes d’énergie.
➤ En science physique, l’énergie est une manière d’exprimer l’intensité des phénomènes ; c’est de fait une quantité mesurable, et qui s’exprime de manière différente selon les transformations que subit un système (réaction chimique, choc, mouvement, réaction nucléaire etc.). L’énergie se définissant de manière différente selon les phénomènes, on peut de fait définir diverses « formes d’énergie ».
UNITE
L’énergie est une grandeur en ML²
T⁻² (joules).
M : unité de masse
L : unité de longueur
T : unité de temps .
L’unité du système international pour mesurer l’énergie est le joule .
Le symbole de cette unité est J.
Parfois, lorsque les énergies sont grandes, on utilise aussi le kilojoule (kJ).
1 kJ = 1000 J
Dans la vie courante, le kilowattheure (1 kWh = 3,6 MJ), lui est préféré, et en physique des particules on utilise plutôt l’électron-volt (1 eV = 1,602·10⁻¹⁹ J), On utilise parfois aussi la tonne d’équivalent pétrole. , la Calorie (alimentaire : 4 180 J ; notez le C capitale), et le kilogramme en physique relativiste.
HISTORIQUE : DECOUVERTE DES GRANDES LOIS DE L’ENERGIE
Le concept d’énergie est fondamental pour l’étude des phénomènes de transformation (comme la chimie et la métallurgie) et de transmission mécanique, qui sont la base de la révolution industrielle. Le concept physique d’énergie est donc logiquement né au XIXe siècle. En 1686, Leibniz montre que la quantité m·v², appelée « force vive », se conserve. En 1788, Lagrange montre l’invariance de la somme de deux quantités, que l’on appellera plus tard « énergie cinétique » et « énergie potentielle ».
Au XIXe siècle, on parvient par une série d’expériences à mettre en évidence des constats ou lois :
• On constate que la chute d’un poids donné d’une même hauteur produit toujours le même échauffement (calorimétrie) ;
• Et que si la vitesse finale n’est pas nulle, la hausse de température est moindre, comme si seulement une partie de la chute était convertie en vitesse et le reste en chaleur ;
• De même un échauffement pourra produire une dilatation, une augmentation de pression, qui elle-même permettra de « produire un travail » par exemple en déplaçant une masse ;
• Le total est toujours conservé : ainsi naît le concept scientifique d’énergie, «chose» encore indéterminée mais dont on postule une propriété :
L’énergie se conserve dans tous les phénomènes, devenant tour à tour, pression, vitesse, hauteur, etc. Ainsi, grâce à l’énergie, on peut mettre en relation des observations aussi différentes qu’un mouvement, une rotation, une température, la couleur d’un corps ou d’une lumière, une consommation de sucre ou de charbon, une usure, etc. Il apparaît également que si l’énergie se conserve et se transforme, certaines transformations sont faciles ou réversibles et d’autres non. Par exemple,il est facile de transformer de la hauteur de chute en échauffement, on peut le faire intégralement, en revanche l’inverse est difficile (il faut des appareils complexes) et une partie de l’« énergie » devra être diffusée et donc perdue. Cette observation sera à la base de l’idée d’entropie.
À partir du concept de conservation de l’énergie (en quantité), on pourra regarder d’un œil différent des systèmes complexes (notamment biologiques et chimiques) qui violent apparemment cette loi et, on parviendra, moyennant de nouveaux progrès scientifiques, à toujours valider le postulat ou principe de conservation de l’énergie. L’énergie est un concept essentiel en physique, qui se précise depuis le XIXe siècle.
On retrouve le concept d’énergie dans toutes les branches de la physique :
• en mécanique ;
• en thermodynamique ;
• en électromagnétisme ;
• en mécanique quantique ;
• mais aussi dans d’autres disciplines, en particulier en chimie.
• en énergie d’origine bio massique (biomasse sèche, biomasse humide et biocarburants) .
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