Regardez comment un pendule pneumatique démontre la loi de conservation de l'énergie Explication du principe de la conservation de l'énergie. Encyclopédie Britannica, Inc. Voir toutes les vidéos de cet article
Conservation d'énergie , principe de la physique selon laquelle l'énergie des corps ou des particules en interaction dans un système fermé reste constante. Le premier type d'énergie à être reconnu était l'énergie cinétique, ou énergie de mouvement. Dans certaines collisions de particules, dites élastiques, la somme de l'énergie cinétique des particules avant collision est égale à la somme de l'énergie cinétique des particules après collision. La notion d'énergie s'est progressivement élargie à d'autres formes. L'énergie cinétique perdue par un corps ralentissant alors qu'il se déplace vers le haut contre la force de gravité était considérée comme étant convertie en énergie potentielle , ou énergie stockée, qui à son tour est reconvertie en énergie cinétique lorsque le corps accélère lors de son retour sur Terre. Par exemple, lorsqu'un pendule monte, l'énergie cinétique est convertie en énergie potentielle. Lorsque le pendule s'arrête brièvement au sommet de son oscillation, l'énergie cinétique est nulle et toute l'énergie du système est en énergie potentielle. Lorsque le pendule redescend, l'énergie potentielle est reconvertie en énergie cinétique. En tout temps, la somme des énergies potentielle et cinétique est constante. Friction , cependant, ralentit les mécanismes les plus soigneusement construits, dissipant ainsi progressivement leur énergie. Au cours des années 1840, il a été démontré de manière concluante que la notion d'énergie pouvait être étendue pour inclure le Chauffer que génère la friction. La quantité réellement conservée est la somme des valeurs cinétiques, potentielles et l'énérgie thermique . Par exemple, lorsqu'un bloc glisse sur une pente, l'énergie potentielle est convertie en énergie cinétique. Lorsque le frottement ralentit le bloc jusqu'à l'arrêt, l'énergie cinétique est convertie en énergie thermique. L'énergie n'est pas créée ou détruite mais change simplement de forme, passant de l'énergie potentielle à l'énergie cinétique en passant par l'énergie thermique. Cette version du principe de conservation de l'énergie, exprimée dans sa forme la plus générale, est la première loi de la thermodynamique. le conception d'énergie a continué de s'étendre pour inclure l'énergie d'un courant électrique , l'énergie stockée dans un appareil électrique ou un champ magnétique , et l'énergie dans les carburants et autres produits chimiques. Par exemple, une voiture se déplace lorsque l'énergie chimique de son essence est convertie en énergie cinétique de mouvement.
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Avec l'avènement de la physique de la relativité (1905), la masse a d'abord été reconnue comme équivalente à l'énergie. L'énergie totale d'un système de particules à grande vitesse comprend non seulement leur masse au repos mais aussi l'augmentation très importante de leur masse en conséquence de leur grande vitesse. Après la découverte de la relativité, le principe de conservation de l'énergie a été nommé alternativement la conservation de l'énergie de masse ou la conservation de l'énergie totale.
Lorsque le principe semblait échouer, comme c'était le cas lorsqu'il était appliqué au type de radioactivité appelée désintégration bêta (éjection spontanée d'électrons des noyaux atomiques), les physiciens ont accepté l'existence d'une nouvelle particule subatomique, le neutrino, censée emporter l'énergie manquante plutôt que de rejeter le principe de conservation. Plus tard, le neutrino a été détecté expérimentalement.
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Écoutez la preuve suggérant qu'une absence de temps absolu implique la loi de conservation de l'énergie et que la force conserve l'énergie. Apprenez comment l'absence d'un temps absolu implique la conservation de l'énergie. MinutePhysics (Un partenaire d'édition Britannica) Voir toutes les vidéos de cet article
La conservation de l'énergie, cependant, est plus qu'une règle générale qui persiste dans sa validité. On peut montrer qu'elle découle mathématiquement de l'uniformité du temps. Si un moment du temps était particulièrement différent de tout autre moment, des phénomènes physiques identiques se produisant à différents moments nécessiteraient des quantités d'énergie différentes, de sorte que l'énergie ne serait pas conservée.
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