ENSEIGNER
jeudi 21 septembre 2017
icar Vesion anglaise

THEME: Travail mécanique et énergie 1S
  -  _ (Anciens programmes)  -  Physique

Activité 3: Comparaison de points de vue concernant les différentes formes d'énergie

 

Les adjectifs attribués à l'énergie dans les documents consultés pour réaliser les dossiers sur l’énergie dans la Région Rhône alpes relèvent plutôt de domaines technologiques et économiques. Historiquement, en se développant, la physique et la chimie ont élaboré leur propre classification de l'énergie. Par exemple, les physiciens utilisent :

  • l'énergie cinétique : elle augmente avec la masse et la vitesse du système ;
  • l'énergie potentielle : c'est l'énergie stockée même si les systèmes en présence sont immobiles, le mot "potentielle" exprimant la potentialité d'un mouvement ultérieur.

Au niveau macroscopique, les formes d'énergie sont nombreuses, elles sont liées aux phénomènes et aux grandeurs physiques macroscopiques qui les décrivent.
En revanche au niveau microscopique, "il n'y a finalement que deux formes d'énergie, cinétique et potentielle, quelles que soient les diverses interactions fondamentales que l'on est amené à distinguer ". Par exemple, l'énergie thermique s'interprète comme de l'énergie cinétique désordonnée des particules qui composent un système.

1. A partir du dossier que vous avez réalisé et en vous appuyant sur le texte précédent ainsi que sur ce que vous avez déjà appris en physique, remplir le diagramme ci-dessous.

2. Proposer un ou deux adjectifs qualifiant l’énergie stockée (avant transformation) selon les trois points de vue précédents pour les différents sites ou dispositifs suivants :


But: Comparaison de points de vue concernant les différentes formes d'énergie

Cette activité permet d’exploiter les dossiers constitués dans l’activité préliminaire, mais aussi de :

-  donner du sens au modèle énergétique,

-  bien distinguer les points de vue macroscopique et microscopique ;

- distinguer les critères de catégorisation des formes de l’énergie selon que l’on adopte différents points de vue (modèle énergétique ou autres).

Savoir: Comparaison de points de vue concernant les différentes formes d'énergie

Cette activité permet de prendre conscience qu’un même terme relatif à l’énergie peut avoir des champs d’utilisation et de fonctionnement différents. C’est l’occasion d’insister sur les différences éventuelles de sens qu’on soit dans un domaine ou dans un autre. Un terme comme nucléaire est utilisé dans la vie de tous les jours mais il acquiert un sens bien plus précis dans le champ scientifique. Par contre l’expression énergie propre n’a de sens que dans le domaine courant ou socio-économique.

Un même terme peut apparaître dans 2 domaines distincts. De plus, les classifications ne sont

pas figées (en particulier celle de la vie de tous les jours). On peut considérer que les adjectifs qualifiant l’énergie en physique selon le point de vue macroscopique sont ceux qui qualifient une énergie quantifiable par des grandeurs physiques macroscopiques.

Certains termes comme électrique ou thermique peuvent poser quelques problèmes. Si l’utilisation dans la vie de tous les jours du terme énergie électrique est répandue et pratique, cette expression qualifie presque toujours en physique un transfert d’énergie. On peut donc choisir en physique de réserver le terme électrique à un transfert. L’énergie stockée dans un condensateur étant alors qualifiée d’électrostatique.

Lorsque le physicien parle d’énergie électrique, il parle d’énergie transférée. Cette commodité de langage n’est en rien gênante pour une communauté de scientifiques qui ont conscience qu’ils parlent d’énergie transférée. Cependant, dans une phase d’apprentissage du modèle, il peut être souhaitable de parler de transfert « par mode électrique ».

En revanche, l’expression « énergie thermique » qui peut également désigner soit un transfert soit une énergie stockée s’utilise aussi souvent dans les deux cas. Mais là encore, en début d’apprentissage, il peut être souhaitable de préciser à chaque fois si on parle d’un transfert ou d’une énergie stockée.

Corrigé: Comparaison de points de vue concernant les différentes formes d'énergie

a.

Adjectifs qualifiant l’énergie dans la vie de tous les jours et dans les domaines technologiques et économiquesAdjectifs qualifiant l’énergie en physique selon le point de vue macroscopiqueAdjectifs qualifiant l’énergie en physique selon le point de vue microscopique

Hydraulique

Nucléaire

Solaire

Fossile (charbon, gaz, pétrole)

Géothermique

Electrique

Mécanique

Hydroélectrique

Eolienne

Potentielle

Cinétique

Nucléaire

Chimique

Thermique

Electrostatique

Mécanique

Magnétique     

Potentielle

Cinétique

b.