Qu’est-ce que l’énergie mécanique ?

Quel est le point commun entre une bicyclette, un moulin à poivre, un ascenseur et une éolienne ? Pas facile comme question ! 🧐 La réponse : l’énergie mécanique. L’énergie mécanique, c’est une forme d’énergie finale que nous rencontrons régulièrement au quotidien. Vous voulez en savoir plus ? On enfile notre blouse blanche de prof de physique et on vous explique !

Énergie mécanique : définition et calcul

Comme le rappelle l’Académie de Grenoble dans son centre de ressources pour les élèves : « Par définition, l’énergie mécanique (Em), est la somme de l’énergie cinétique et de l’énergie de position. ». C’est une définition que l’on apprend en 3ème. Les cours de physique chimie, vous reviennent ? 😉 Pas trop ? On va continuer nos explications alors !

Comprenons tout d’abord ce que sont l’énergie cinétique et l’énergie potentielle. L’énergie cinétique (Ec), c’est l’énergie de mouvement. L’énergie de position ou « énergie potentielle » (Ep), c’est la capacité d’un objet à recevoir de l’énergie. L’énergie potentielle d’un corps varie donc en fonction :

👉 De la force ;
👉 De sa position.

Pour calculer l’énergie mécanique, il faut donc faire l’équation suivante : Em = Ec + Ep. Rien de compliqué, non ? Vous voulez un petit exemple ? Ok !

L’exemple de la bicyclette

Pour réduire votre empreinte carbone, vous avez décidé de vous mettre au vélo. Vous allez donc faire appel à l’énergie mécanique. 😉 Le déplacement de votre vélo sera la somme de la vitesse à laquelle vous allez (Ec) et de l’objet « vélo + passager » (Ep).

En vue de la loi de conservation de l’énergie, l’énergie mécanique reste toujours constante. La loi de conservation, on peut la résumer par la formule de Lavoisier. « Rien ne se crée, rien ne se perd, tout se transforme ! »

Lorsque vous roulez sûr du plat, l’énergie cinétique et l’énergie potentielle s’équilibrent. Lorsqu’arrive une descente, l’énergie cinétique prend le dessus, et hop on va plus vite. Ensuite lorsqu’on fait face à une montée, l’énergie cinétique décroit et on doit pousser sur ses jambes. Notre énergie potentielle grimpe (et il faut bien le dire, ce n’est pas forcément une partie de plaisir). 🥵

Bon évidemment, l’exemple reste assez simplifié puisqu’il ne prend pas en compte les frottements, le déplacement d’énergie vers d’autres objets. L’important était que vous compreniez bien le principe. 😉

Énergie mécanique : une source renouvelable ?

Effectivement l’énergie mécanique peut avoir des propriétés renouvelables. C’est cette dernière qui fait tourner nos éoliennes. Et oui, au risque de vous décevoir, le métier de tourneur.se d’éolienne, n’existe pas ! On vous l’accorde, ils auraient pu trouver leur place dans le Petit Prince d’Antoine de Saint-Exupéry, aux côtés de la rose qui parle et de l’allumeur de réverbères. 😉

Le mouvement de nos éoliennes, ce n’est ni plus ni moins que la très belle rencontre entre le mouvement du vent et l’objet « éolienne ». Une rencontre ou plutôt un « coup de foudre ». Elle permet de produire de l’électricité verte. 💚

De la même manière, dans les centrales hydrauliques, c’est la rencontre du mouvement de l’eau avec une turbine qui actionne l’alternateur. Et hop ! Ça fait de l’électricité renouvelable. 💡

En revanche, l’énergie photovoltaïque n’est pas considérée comme une énergie mécanique. En effet, c’est le rayonnement du soleil qui fait chauffer les cellules photovoltaïques du panneau. Cette chaleur (énergie thermique) produit de l’électricité.

Mécaniques ou thermiques, les énergies renouvelables permettent à la France de diminuer ses émissions de gaz à effet de serre (GES). Et c’est pour cela qu’elles sont si importantes ! Et souvent, les offres d’énergie vertes sont moins chères que les offres classiques. Souscrire une offre d’électricité verte ou de biométhane, c’est « mécaniquement » faire baisser sa facture d’électricité et/ou de gaz. C’est aussi rendre plus verte, notre belle planète bleue. La mécanique, c’est fantastique ! 😉

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