Comment fonctionne l’énergie cinétique
L’énergie cinétique est une mesure de la force exercée par un objet à un moment donné. On l’appelle généralement l’énergie de mouvement ou la fragilité cinétique. Lorsqu’un objet exerce une grande énergie cinétique, il peut accélérer rapidement et efficacement. Lorsque ce même objet a très peu d’énergie cinétique, il peut ralentir et réfléchir davantage. Vous voyez facilement la logique ? L’énergie cinétique est la capacité d’un objet à produire de la force à partir de rien lorsque son mouvement par rapport à une autre entité a des coordonnées temporelles et spatiales spécifiques. On l’appelle « énergie cinétique » parce que la source de l’énergie cinétique provient des lois de la physique elles-mêmes – et non d’un algorithme informatique magique ou d’un dispositif industriel propulsif.
Qu’est-ce que l’énergie cinétique ?
En termes simples, l’énergie cinétique est la quantité d’énergie cinétique qu’un objet peut générer lorsque son mouvement par rapport à une autre entité est concentré dans une période de temps donnée. Par exemple, si vous vous tenez sur une plage avec 200 mètres de sable entre vous et l’océan, alors chaque seconde entre le moment de votre poussée vers le bord de la plage et le moment où le sable est complètement démonté, vous aurez 20 m/s (31 pieds/seconde) d’énergie cinétique. Cela signifie que, pendant que votre poussée est dirigée vers le bord de la plage, les autres éléments naturels de la plage reçoivent également suffisamment d’énergie cinétique pour soutenir de forts retours de créatures de la plage. En termes simples, si votre poussée est dirigée vers une dune de sable de 100 mètres de surface de base, alors tous les 12 m/s (30 pieds statutaires/seconde) de votre mouvement normal, 100 m d’énergie cinétique supplémentaire sont générés. Si vous vous tenez également sur la plage avec 200 mètres de sable entre vous et l’océan, ces mêmes 20 m/s d’énergie cinétique supplémentaire sont générés.
Comment fonctionne l’énergie cinétique – Théorie et preuves expérimentales
Dans l’analyse ci-dessus, nous avons noté que la quantité d’énergie cinétique que peut avoir la poussée d’un objet est directement liée au carré de la distance de l’objet par rapport à la terre. En outre, ce n’est pas le cas uniquement pour les systèmes mécaniques à poussée constante. Par exemple, si vous poussez contre un mur de pierre avec une poussée de 100 m/s, un mouvement supplémentaire de 100 m aura eu lieu. Cela est dû au fait que le mur tourne et que la poussée transmet également une énergie cinétique supplémentaire.
Que se passe-t-il lorsque nous modifions la quantité d’énergie cinétique d’un objet ?
Pour comprendre le fonctionnement de l’énergie cinétique, nous devons revenir sur le modèle statique de la physique qui sous-tend notre pensée moderne. Lorsque la Terre tourne autour du Soleil, le mouvement des forces de sa surface (l’énergie cinétique des objets, la vitesse des vents et des autres matières atmosphériques, et l’énergie potentielle de la surface de la Terre en présence d’un objet) sont concentrées vers le Soleil. De même, les masses respectives de la Terre et du Soleil sont maintenues dans l’espace par le renflement équatorial de la Terre et le disque équatorial du Soleil, ce qui sert à produire une force de poussée/traction dans le sens des aiguilles d’une montre, mais qui est concentrée vers le Soleil. Dans le même temps, la Terre, inertie gravitationnelle, est attirée dans le sens inverse des aiguilles d’une montre par le même système Soleil-Terre qui crée la force de poussée/traction. Enfin, les autres éléments naturels de l’environnement de la Terre sont également attirés dans le sens des aiguilles d’une montre et dans le sens inverse.
Clé à retenir
Pour une poussée soudaine et puissante dans une direction, l’énergie cinétique de l’objet est utilisée contre l’arrière-plan immédiat d’un ralentissement, soit l’élévation du niveau de la terre ou de la mer. Pour comprendre comment cela fonctionne, imaginez un objet dix fois plus lourd que le Soleil et probablement autant que la Terre. Les bénéficiaires évidents de la soudaine et énorme libération d’énergie cinétique sont le Soleil et la Terre elle-même. Le mouvement du Soleil et de la Terre, ainsi que la rotation de leurs orbites, peuvent être arrêtés très rapidement, de sorte que la source d’énergie cinétique est libérée sous la forme d’un flux soudain et puissant, mais qui s’écoule lentement, de couleurs rouge, bleue et autres. La Terre et le Soleil sont lentement, mais sûrement, entraînés par ce flux d’énergie. Pour être sûrs, nous devrions essayer de garder les yeux sur la balle, lorsque nous nous approchons du Soleil en début de soirée.
Que se passe-t-il lorsque nous changeons la quantité d’énergie cinétique d’un objet ?
Par exemple, si nous modifions la quantité d’énergie cinétique d’un mur de pierre de 100 m/s à 1010 m/s, il faudra beaucoup moins de temps au sol pour retrouver son état naturel de surface et de sous-bois. Cependant, si nous poussions contre le même mur de pierre au même moment, seuls 100 m d’énergie cinétique supplémentaire seraient libérés. De même, si nous modifions soudainement la quantité de vent dans la région, cette augmentation de 400 m/s de la vitesse du vent entraînera la libération de la même quantité d’énergie cinétique supplémentaire.
Que se passe-t-il lorsque nous changeons la quantité d’énergie cinétique ?
Par exemple, imaginez que nous changions la quantité d’énergie cinétique d’une seule pierre de 1010 m/s à 1010 m/s. Nous pourrions alors agiter nos mains et affirmer avec assurance que ce changement d’énergie ne serait plus visible – à l’exception du son de notre bang-bang-bang. Cela est dû au fait que l’énergie potentielle de la pierre est passée de 1010 m/s à 100 m/s. En d’autres termes, le même ensemble de potentiels qui générait l’énergie potentielle il y a deux secondes a été libéré dans une direction entièrement différente.
l’énergie cinétique
