Qu’est-ce que l’énergie ?
L’énergie décrit la capacité d’un objet à effectuer un travail. Le travail est le transfert d’énergie qui se produit lorsqu’une force extérieure déplace un objet.
Il existe deux principaux types d’énergie. Ce sont l’énergie cinétique et l’énergie potentielle. L’énergie mécanique est la somme de l’énergie cinétique et de l’énergie potentielle dans un système.
Alerte aux idées fausses
L’énergie n’est pas une chose tangible. Cela peut rendre difficile l’appréhension de ce concept par les enfants et les adultes. L’énergie décrit la capacité d’un objet à provoquer un changement ou à effectuer un travail.
Énergie cinétique : L’énergie du mouvement
Un objet en mouvement possède une énergie cinétique. Plus il se déplace rapidement, plus il a d’énergie cinétique. Le son, la chaleur et l’électricité sont tous des exemples d’énergie cinétique.
L’énergie sonore
L’énergie sonore se déplace à travers les substances en ondes longitudinales. Ces ondes doivent se déplacer dans un milieu comme l’air ou l’eau. Les ondes sonores sont créées lorsqu’une force fait vibrer un objet. Par exemple, une main frappant un tambour crée des ondes sonores.
Énergie thermique
L’énergie thermique est une autre façon de dire chaleur. Elle provient du mouvement des atomes et des molécules de la matière. Plus les molécules se déplacent rapidement, plus la matière se réchauffe. Et plus la matière est chaude, plus elle a d’énergie thermique. Pensez à l’eau qui bout sur la cuisinière. Au fur et à mesure que l’eau se réchauffe, ses molécules se déplacent de plus en plus vite.
Énergie électrique
Les électrons sont de minuscules particules chargées. Lorsqu’ils se déplacent, ils produisent de l’énergie électrique. Les électrons en mouvement transportent l’énergie dans un conducteur électrique. Tout appareil que vous devez brancher au mur fonctionne à l’énergie électrique.
Énergie potentielle : Énergie stockée
L’énergie potentielle est stockée dans un objet stationnaire. Lorsque l’objet se déplace, son énergie passe de potentielle à cinétique. Ces objets ont tous de l’énergie potentielle :
- L’eau derrière un barrage
- Un rocher perché au sommet d’une colline
- Un feu d’artifice sur le point d’être lancé
Énergie potentielle chimique
L’énergie potentielle chimique est stockée dans les liaisons des molécules. Elle est libérée par une réaction chimique. L’énergie potentielle chimique produit généralement de l’énergie thermique. Par exemple, le gaz naturel brûlé dans une chaudière libère de la chaleur. De même, l’énergie stockée dans les aliments que vous mangez est libérée par la digestion.
Énergie potentielle gravitationnelle
La hauteur et le poids d’un objet lui confèrent une énergie potentielle gravitationnelle. Plus l’objet est haut et lourd, plus il a d’énergie potentielle gravitationnelle. Pensez à de l’eau sur le point de couler sur une chute d’eau. Plus la cascade est haute, plus l’eau a d’énergie potentielle gravitationnelle.
Alerte aux idées fausses
Vous pouvez penser qu’un objet au repos n’a pas d’énergie. Un objet au repos n’a pas d’énergie cinétique. Mais en fonction de sa position, il aura une forme d’énergie potentielle. Lorsque vous tenez un rocher au-dessus du sol, il possède une énergie potentielle gravitationnelle. Et la banane que vous avez mangée au petit déjeuner avait une énergie potentielle chimique.
Énergie mécanique
L’énergie mécanique est la somme de l’énergie dans un système mécanique. Elle comprend l’énergie cinétique et l’énergie potentielle. Les objets ont donc de l’énergie mécanique lorsqu’ils sont en mouvement. Et ils en ont aussi lorsqu’ils ont le potentiel de se déplacer. Une voiture qui roule sur l’autoroute possède de l’énergie mécanique. Et il en est de même pour un livre que vous tenez en l’air.
Plus un objet se déplace rapidement, plus il stocke de l’énergie. Cette énergie stockée peut être utilisée pour appliquer une force à un autre objet. En d’autres termes, elle effectue un travail sur l’objet. Pensez à une boule de démolition qui démolit un bâtiment. Elle possède une énergie potentielle car elle est maintenue en l’air. Lorsqu’elle se dirige vers le bâtiment, cette énergie se transforme en énergie cinétique. Finalement, la boule entre en contact avec un mur. C’est alors que l’énergie cinétique de la balle applique une force sur le bâtiment, ce qui peut le faire tomber.
Alerte aux idées fausses
L’énergie ne peut pas être créée ou détruite. Elle peut seulement être transformée en différentes formes. Pour démontrer la transformation de l’énergie, demandez aux enfants de se frotter les mains. Le frottement est un exemple d’énergie mécanique. Et les enfants peuvent sentir la chaleur lorsqu’elle se transforme en énergie thermique.
L’énergie est partout et dans chaque partie de notre vie. En fait, vous ne pouvez pas vivre sans elle ! Comment survivriez-vous sans l’énergie thermique du Soleil ou l’énergie chimique des aliments que vous mangez ?