Energy 1:00

L'Énergie Stockée et Élastique pour les Enfants

1Le Pouvoir Secret de l'Étirement

Quand vous tirez sur un élastique ou que vous appuyez sur un trampoline rebondissant, vous êtes en fait un scientifique au travail ! Vous utilisez vos muscles pour déplacer quelque chose hors de sa forme naturelle, ce qui crée un type d'énergie « cachée » appelée énergie potentielle élastique. Considérez-la comme une minuscule batterie invisible qui se charge plus vous étirez le matériau. Tant que vous tenez cet élastique fermement, l'énergie reste emprisonnée à l'intérieur. Mais au moment où vous lâchez, cette énergie ne s'évapore pas ; elle se transforme instantanément en mouvement, faisant claquer l'objet pour qu'il retrouve sa taille d'origine avec un « pop » ou un « ziiing » satisfaisant !

2Des Arcs Anciens aux Clics Modernes

Ce type d'énergie aide les humains depuis des milliers d'années. Il y a bien longtemps, les chasseurs utilisaient la puissance du bois courbé et des cordes fortement tendues dans les arcs pour propulser des flèches à des vitesses supérieures à 240 km/h ! Aujourd'hui, nous utilisons cette même science de manière beaucoup plus discrète. À l'intérieur de votre stylo préféré qui clique, il y a un minuscule ressort métallique qui stocke de l'énergie chaque fois que vous appuyez sur le bouton. Même les énormes cordes de saut à l'élastique utilisées par les amateurs de sensations fortes sont conçues pour stocker d'énormes quantités d'énergie. Lorsqu'un sauteur tombe, la corde s'étire pour absorber la force de la chute, puis la relâche pour le ramener en toute sécurité vers le ciel.

3Pourquoi Revient-il en Arrière ?

Le secret réside dans la composition du matériau. La plupart des objets élastiques sont faits de longues molécules emmêlées qui ressemblent à des tas de spaghettis en désordre. Lorsque vous les tirez, vous forcez ces molécules à se redresser et à s'aligner. Elles n'aiment vraiment pas être dans cette position ! En les étirant, vous faites un « travail » sur l'objet, et ce travail reste stocké sous forme d'énergie potentielle. Si vous étirez un élastique trop loin, vous pourriez atteindre sa limite élastique, qui est le point où les molécules ne peuvent plus tenir et que l'élastique casse. Comprendre ces limites aide les ingénieurs à construire de tout, des pare-chocs de voiture sûrs aux amortisseurs des VTT.

Transcription de la Vidéo

Introduction

Avez-vous déjà étiré un élastique, sauté sur un trampoline, ou vu quelqu'un tendre un arc et une flèche ? Dans tous ces exemples, quelque chose de spécial se produit : de l'énergie est stockée ! Ce pouvoir caché s'appelle l'énergie potentielle élastique, et il est prêt à bondir dès qu'il est relâché.

Faits Clés

Saviez-vous qu'il y a très longtemps, les gens utilisaient des arcs et des flèches, qui fonctionnent en stockant de l'énergie élastique dans le bois courbé et la corde tendue, pour chasser et se protéger ? Même les minuscules ressorts à l'intérieur des stylos stockent de l'énergie élastique pour aider le stylo à cliquer. Les amateurs de saut à l'élastique vivent une énorme libération d'énergie élastique lorsque la corde s'étire puis les ramène vers le haut.

Réfléchis

Où va l'énergie lorsque vous étirez quelque chose comme un élastique ou un ressort ?

La Réponse

Lorsque vous étirez un élastique, vous faites un travail en modifiant sa forme. Ce travail ne disparaît pas ; il est stocké à l'intérieur de l'élastique sous forme d'énergie potentielle élastique. Le matériau veut retrouver sa forme initiale, et lorsqu'il se rétracte, il libère toute cette énergie stockée, qui peut alors être utilisée pour faire quelque chose, comme lancer une pierre.

Questions Fréquentes

Qu'est-ce que l'énergie potentielle élastique ?

L'énergie potentielle élastique est l'énergie stockée dans un objet lorsqu'il est temporairement poussé, tiré ou déformé. Lorsque vous relâchez l'objet, comme un ressort étiré ou une balle écrasée, il utilise cette énergie stockée pour retrouver sa forme initiale.

Comment les ressorts stockent-ils de l'énergie à l'intérieur d'un stylo ?

Lorsque vous cliquez sur un stylo, vous comprimez un minuscule ressort métallique, ce qui force ses spirales à se rapprocher. Cette compression emprisonne l'énergie dans le métal, et lorsque vous cliquez à nouveau, cette énergie est libérée pour repousser la pointe du stylo à l'intérieur ou à l'extérieur.

Pourquoi un élastique devient-il chaud lorsque vous l'étirez ?

Lorsque vous étirez un élastique, les molécules à l'intérieur sont séparées très rapidement. Ce mouvement crée une infime friction interne, qui transforme une partie du travail d'étirement en chaleur que vous pouvez parfois sentir avec vos doigts !

Chaque objet peut-il stocker de l'énergie élastique ?

Pas du tout ! Seuls les matériaux « élastiques » comme le caoutchouc, certains métaux et certains bois peuvent stocker cette énergie parce qu'ils sont capables de retrouver leur forme originale. Des choses comme l'argile ou la pâte à modeler sont « plastiques », ce qui signifie qu'elles conservent simplement la nouvelle forme que vous leur donnez.

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