Forces et énergies

« peut associer à chaque point de l'espace un vecteur •champ • qui, multipl~ par le facteur correspondant au type de force (masse pour la gravité, charge électrique pour ia force électromagnétique) , donne la force que subit, subirait ou subira un corps placé à cet endroit En chaque point de l'espace, le vecteur champ• se dirige• vers un autre point de l'espace: un corps plongé dans le champ sans vitesse initiale et qui n'est pas soumis à d'autres forces se dirigera donc, d'un point donné, selon une ligne qui ne dépend que de ce point Chacune des lignes ainsi définies est une ligne du champ de force.

Ces lignes sont rayonnantes autour d'un centre dans le cas d'un champ créé par une masse ou une charge ponctuelle, et parallèles dans le cas d'un champ créé par une surface plane (la Terre considérée comme plate à l'échelle du laboratoire, ou les plaques chargées présentes dans un tube cathodique) .

Dans ce dernier cas.

le champ est dit • unifonne • s'il présente la m&ne valeur en tout point • le champ g de gravitation est unifonne lorsque l'on se place dans les conditions habituelles (Terre considérée comme plate, différ ences dues à l'altitude négligeables).

-------· •De m&ne k ...

IË ~ plaques chargées l'une négativement, l'autre positivement, est uniforme.

Les lignes de champ sont alors des droites parallèles entre elles, dans la direction du champ (c'est·à-dire perpendiculaires aux plaques) .

cas ..

œ..,~ le champ magnétique est un champ d e force d'un caractère bien spécifique: il induit dans certaines matières (essentiellement métalliques) une polarisation, c'est-à-dire que les charges électriques réparties à l'intérieur du corps s'ordonnent de manière à tonner deux pôles magnétiques, dénommés nord et sud en référence au champ magnétique terrestre .

Le corps se trouve alors soumis à ce qu'on appelle un • couple • de forces, dont les points d'application se trouvent de part et d'autre de son centre de gravité .

les forces s'exerçant aux pôles sont égales en intensité mais de sens opposés, de sorte que le corps ne se déplace pas; mais comme elles ne s'app liquent pas au même endroit, il pivote afin de placer son pOle nord • au plus près • du pôle sud de l'aiman~ et son pôle sud• au plus près• du nord négatif de l'aimant Ains~ lorsqu'on place de la limaille de fer sur une feuille de papier autour d'un aimant, les particules s'orientent et dlpllll-le~W poli' former l'énergie globale d'un corps.

en plus de son énergie cinétique et des diYefses énergies potentielles que l'on peut définir: il s'agit de son énergie au repos, notée Eo.

qui ne dépend que de sa masse .

C'est la célèbre équation: fo-m.

c' où c est la vitesse de la lumière.

L'énergie fantastique dégagée par les réactions nucléaires vient du fait qu'un noyau possède une masse~ inférieure à ses composants: lors de la fusion, une certaine quantité de matière se transforme en énergie.

Le facteur c' (vitesse de la lumière au carré) est énonne, ce qui txplique que la disparition d'une infime quantité de matière libère une quantité ~ d'énergie.

En fait.

l'énergie au repos est la forme d'énergie correspondant aux forces d'interaction nucléaire.

On peut.

en quelque sorte.

considérer la masse d'un corps comme de l'énergie pollenliele • solidifiée ••. »