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title: "L’énergie dans la vie de tous les jours"
book: "Physique du primaire et du collège"
subject: physics
language: fr
chapter: 29
exercises: 11
source: https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/29-lenergie-dans-la-vie-de-tous-les-jours
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# Chapitre 29 — L’énergie dans la vie de tous les jours

Un jouet mécanique file sur le plancher, ralentit et s’arrête — jusqu’à ce que tu le remontes. Une lampe de poche faiblit à mesure que ses [piles](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/16-un-premier-circuit-electrique#def-g3-first-electric-circuit-battery) se fatiguent. Toi-même, tu n’en peux plus avant midi. Tout ce qui bouge, brille, sonne ou réchauffe semble dépenser quelque chose. La physique a un nom pour ce quelque chose, et c’est peut-être le mot le plus important de tout ce livre : l’[énergie](#def-g5-everyday-energy-energy).

## 29.1 Le quelque chose qui fait avancer les choses

**Définition 29.1 (Énergie).**

L’*énergie* est ce qu’il faut pour que les choses se produisent : mettre des objets en mouvement, les soulever, les éclairer, les réchauffer, les faire sonner. Rien ne roule, ne brille ni ne pousse sans qu’on y dépense de l’énergie — et celui qui dépense doit d’abord avoir de l’énergie à dépenser.

**Définition 29.2 (Réservoirs d’énergie).**

Un *réservoir d’énergie* est tout ce qui contient de l’[énergie](#def-g5-everyday-energy-energy) prête à servir. Les grands réservoirs de tous les jours : la *nourriture* (le carburant de ton corps), les *combustibles* comme le bois et l’essence, les *[piles](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/16-un-premier-circuit-electrique#def-g3-first-electric-circuit-battery)* chargées, un *ressort* remonté, l’eau retenue *en hauteur* derrière un barrage — et le *Soleil* brûlant, qui déverse de l’[énergie](#def-g5-everyday-energy-energy) sur tout, toute la journée, et gratuitement.

**Exemple 29.3 (Trouve le réservoir).**

Derrière chaque chose qui avance, il y a un réservoir. La souris mécanique qui file : son ressort remonté. La lampe de poche : ses [piles](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/16-un-premier-circuit-electrique#def-g3-first-electric-circuit-battery). La voiture : le carburant de son réservoir. Toi : ton petit-déjeuner. Le voilier : l’[air](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/10-lair-autour-de-nous#def-g2-air-around-us-air) en mouvement du [vent](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/10-lair-autour-de-nous#def-g2-air-around-us-wind). Quand le réservoir se vide — ressort détendu, [piles](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/16-un-premier-circuit-electrique#def-g3-first-electric-circuit-battery) à plat, réservoir sec, midi qui approche — tout s’arrête.

**Remarque 29.4 (Pas de nourriture, pas de marche).**

Pendant des siècles, des inventeurs ont couru après des machines qui tourneraient éternellement sans rien — des roues qui se font tourner elles-mêmes, des horloges qu’on ne remonte jamais. Toutes, sans exception, ont échoué. Cet échec est l’une des leçons les plus profondes de la physique : l’[énergie](#def-g5-everyday-energy-energy) ne sort jamais du néant. Ce qui marche est nourri — trouve le réservoir, et tu comprends la machine.

## 29.2 L’énergie change de forme

**Exemple 29.5 (Les formes de l’énergie).**

L’[énergie](#def-g5-everyday-energy-energy) se montre sous différentes formes : l’[énergie](#def-g5-everyday-energy-energy) de *mouvement* dans la balle qui roule et dans le [vent](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/10-lair-autour-de-nous#def-g2-air-around-us-wind) qui souffle ; l’[énergie](#def-g5-everyday-energy-energy) *lumineuse* qui [coule](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/5-flotter-et-couler#def-g1-floating-and-sinking-words) de la lampe et du Soleil ; l’[énergie](#def-g5-everyday-energy-energy) *thermique* dans tout ce qui est chaud ; l’[énergie](#def-g5-everyday-energy-energy) *électrique* qui voyage dans les fils ; l’[énergie](#def-g5-everyday-energy-energy) *en réserve* qui attend tranquillement dans la nourriture, les combustibles, les ressorts et les objets soulevés. Un même quelque chose, bien des formes.

**Proposition 29.6 (La chaîne d’énergie).**

Chaque fois qu’il se passe quelque chose, de l’[énergie](#def-g5-everyday-energy-energy) est puisée dans un réservoir et transmise plus loin, en changeant le plus souvent de forme en chemin. Elle n’est jamais créée à partir de rien — et jamais vraiment détruite non plus : ce qu’une machine « consomme » n’a été que transmis, et finit le plus souvent, tôt ou tard, en douce chaleur répandue dans les environs.

**Méthode 29.7 (Lire une chaîne d’énergie).**

Pour comprendre n’importe quel appareil, suis sa chaîne :

1. trouver le *réservoir* d’où vient l’ [énergie](#def-g5-everyday-energy-energy) ;
2. trouver le *convertisseur* — la pièce où l’ [énergie](#def-g5-everyday-energy-energy) change de forme ;
3. nommer les formes qui sortent — la forme utile, et la chaleur qui fuit à côté.

La lampe de poche, ainsi suivie : [pile](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/16-un-premier-circuit-electrique#def-g3-first-electric-circuit-battery) (réservoir) $\to$ lampe (convertisseur) $\to$ [lumière](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/3-la-lumiere-et-les-ombres#def-g1-light-and-shadows-source) (utile) $+$ un peu de chaleur (la fuite — touche la lampe).

![La chaîne d’énergie de la lampe de poche : l’énergie en réserve devient de la lumière — et un peu de chaleur s’échappe toujours à côté.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g5-everyday-energy/fig-770e029a925d.svg)

*La chaîne d’[énergie](#def-g5-everyday-energy-energy) de la lampe de poche : l’[énergie](#def-g5-everyday-energy-energy) en réserve devient de la [lumière](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/3-la-lumiere-et-les-ombres#def-g1-light-and-shadows-source) — et un peu de chaleur s’échappe toujours à côté.*

**Exemple 29.8 (Des chaînes partout).**

Ton trajet du matin, suivi pas à pas : le petit-déjeuner (réservoir) $\to$ tes muscles (convertisseur) $\to$ mouvement du vélo $+$ chaleur (tu la sens — tu es tout rouge). Le parc éolien : [air](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/10-lair-autour-de-nous#def-g2-air-around-us-air) en mouvement $\to$ pales qui tournent $\to$ [énergie](#def-g5-everyday-energy-energy) électrique dans les fils $\to$ [lumière](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/3-la-lumiere-et-les-ombres#def-g1-light-and-shadows-source) dans ta lampe ce soir. Le barrage : eau en hauteur $\to$ eau qui tombe et fait tourner les turbines $\to$ [énergie](#def-g5-everyday-energy-energy) électrique. Les longues chaînes ne sont que des courtes mises bout à bout : forme après forme après forme.

![Une chaîne d’énergie que l’on voit depuis la route : l’air en mouvement fait tourner les pales, et les turbines envoient de l’énergie électrique dans les fils.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g5-everyday-energy/img-e95e6c835af8.jpg)

*Une chaîne d’[énergie](#def-g5-everyday-energy-energy) que l’on voit depuis la route : l’[air](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/10-lair-autour-de-nous#def-g2-air-around-us-air) en mouvement fait tourner les pales, et les turbines envoient de l’[énergie](#def-g5-everyday-energy-energy) électrique dans les fils.*

## 29.3 Le Soleil en bout de table

**Exemple 29.9 (Presque toutes les chaînes partent du Soleil).**

Remonte la plupart des chaînes et tu arrives au Soleil. Le petit-déjeuner ? Des plantes l’ont fait pousser en captant la [lumière](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/3-la-lumiere-et-les-ombres#def-g1-light-and-shadows-source) du Soleil ; tes céréales sont du soleil en boîte. Le [vent](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/10-lair-autour-de-nous#def-g2-air-around-us-wind) ? Le Soleil réchauffe les terres inégalement, et l’[air](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/10-lair-autour-de-nous#def-g2-air-around-us-air) ainsi remué est le [vent](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/10-lair-autour-de-nous#def-g2-air-around-us-wind) — même les voiliers marchent donc à la [lumière](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/3-la-lumiere-et-les-ombres#def-g1-light-and-shadows-source) du Soleil. Le bois ? De la [lumière](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/3-la-lumiere-et-les-ombres#def-g1-light-and-shadows-source) du Soleil mise en réserve par les arbres. L’eau haute du barrage ? C’est le Soleil qui l’a soulevée : il a fait s’[évaporer](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/9-glace-eau-vapeur#def-g2-ice-water-steam-evapcond) la mer, et la vapeur est retombée en pluie sur les montagnes. Les panneaux solaires, eux, se contentent de sauter les intermédiaires.

![Deux chaînes remontées jusqu’à leur source : le petit-déjeuner et le vent commencent tous deux au Soleil.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g5-everyday-energy/fig-4abdbabab5cf.svg)

*Deux chaînes remontées jusqu’à leur source : le petit-déjeuner et le [vent](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/10-lair-autour-de-nous#def-g2-air-around-us-wind) commencent tous deux au Soleil.*

**Remarque 29.10 (Un mot que nous aiguiserons).**

Pour l’instant, l’[énergie](#def-g5-everyday-energy-energy) est une histoire bien racontée : des réservoirs, des formes, des chaînes. Peut-elle être *mesurée*, comme la longueur en [mètres](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/7-mesurer-les-longueurs#def-g2-measuring-length-units) et la [masse](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/20-mesurer-la-masse#def-g3-measuring-mass-mass) en [grammes](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/20-mesurer-la-masse#def-g3-measuring-mass-units) ? Oui — l’[énergie](#def-g5-everyday-energy-energy) a son [unité](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/7-mesurer-les-longueurs#def-g2-measuring-length-measure) propre et sa comptabilité exacte, et elles arrivent plus loin dans ce livre, une fois que tu auras rencontré comme il faut la vitesse et la [force](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/12-pousser-et-tirer-les-forces#def-g2-pushes-and-pulls-force). Les chaînes que tu suis cette année sont la carte ; les nombres viendront l’habiter.

## 29.4 Exercices

**Exercice 29.1 ★.**

Qu’est-ce que l’[énergie](#def-g5-everyday-energy-energy), selon les mots de ce chapitre ? Cite quatre choses qui ne peuvent pas se produire sans elle.

**Solution de Exercice 29.1.**

L’[énergie](#def-g5-everyday-energy-energy) est ce qu’il faut pour que les choses se produisent. Sans elle, rien ne peut bouger, être soulevé, briller, se réchauffer ni sonner — quatre au choix.

**Exercice 29.2 ★.**

Trouve le réservoir : une souris mécanique qui file ; un cycliste ; un feu de camp ; un voilier ; une lampe de poche.

**Solution de Exercice 29.2.**

Le ressort remonté ; la nourriture du cycliste ; le bois qui brûle ; l’[air](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/10-lair-autour-de-nous#def-g2-air-around-us-air) en mouvement du [vent](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/10-lair-autour-de-nous#def-g2-air-around-us-wind) ; les [piles](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/16-un-premier-circuit-electrique#def-g3-first-electric-circuit-battery).

**Exercice 29.3 ★.**

Cite cinq formes d’[énergie](#def-g5-everyday-energy-energy), avec un exemple de chacune tiré de ta propre journée.

**Solution de Exercice 29.3.**

Le mouvement (la balle qui roule), la [lumière](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/3-la-lumiere-et-les-ombres#def-g1-light-and-shadows-source) (la lampe), la chaleur (le bain chaud), l’électricité (les fils du grille-pain), l’[énergie](#def-g5-everyday-energy-energy) en réserve (le petit-déjeuner, une [pile](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/16-un-premier-circuit-electrique#def-g3-first-electric-circuit-battery), un ressort remonté).

**Exercice 29.4 ★.**

Suis la chaîne d’[énergie](#def-g5-everyday-energy-energy) d’un grille-pain, comme dans [Méthode 29.7](#met-g5-everyday-energy-read) : réservoir, convertisseur, formes qui sortent.

**Solution de Exercice 29.4.**

L’[énergie](#def-g5-everyday-energy-energy) électrique de la prise (alimentée, plus en amont, par le réservoir d’une centrale) $\to$ les fils incandescents du grille-pain (convertisseur) $\to$ de la chaleur vers le pain — avec un peu de [lumière](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/3-la-lumiere-et-les-ombres#def-g1-light-and-shadows-source), la lueur orange, à côté.

**Exercice 29.5 ★.**

Suis la chaîne qui va du lac d’un barrage à ta lampe de lecture, ce soir.

**Solution de Exercice 29.5.**

L’eau en hauteur (réservoir) $\to$ l’eau qui tombe fait tourner la turbine (convertisseur) $\to$ [énergie](#def-g5-everyday-energy-energy) électrique dans les fils $\to$ la lampe (second convertisseur) $\to$ [lumière](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/3-la-lumiere-et-les-ombres#def-g1-light-and-shadows-source), plus un peu de chaleur.

**Exercice 29.6 ★.**

Un téléphone « meurt ». Qu’est-ce qui s’est réellement épuisé ? Où est passée cette [énergie](#def-g5-everyday-energy-energy), d’après la proposition de la chaîne ?

**Solution de Exercice 29.6.**

Son réservoir de [pile](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/16-un-premier-circuit-electrique#def-g3-first-electric-circuit-battery) s’est vidé. L’[énergie](#def-g5-everyday-energy-energy) n’a pas été détruite : elle a été dépensée le long des chaînes de la journée — éclairer l’écran, produire du [son](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/19-les-sons-autour-de-nous#def-g3-sound-around-us-sound) — et a fini répandue en douce chaleur dans le téléphone et dans la pièce.

**Exercice 29.7 ★.**

Pourquoi un ordinateur portable devient-il chaud par-dessous pendant que tu t’en sers ? Quel maillon de la chaîne se manifeste ?

**Solution de Exercice 29.7.**

La fuite : tout convertisseur transmet un peu d’[énergie](#def-g5-everyday-energy-energy) sous forme de chaleur, à côté de son travail utile. Les puces de l’ordinateur convertissent de l’[énergie](#def-g5-everyday-energy-energy) électrique, et la chaleur du dessous est le canal secondaire inévitable de la chaîne.

**Exercice 29.8 ★.**

Montre qu’un voilier marche à la [lumière](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/3-la-lumiere-et-les-ombres#def-g1-light-and-shadows-source) du Soleil, en remontant sa chaîne étape par étape.

**Solution de Exercice 29.8.**

Les voiles sont poussées par le [vent](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/10-lair-autour-de-nous#def-g2-air-around-us-wind) ; le [vent](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/10-lair-autour-de-nous#def-g2-air-around-us-wind) est de l’[air](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/10-lair-autour-de-nous#def-g2-air-around-us-air) mis en mouvement parce que le Soleil réchauffe inégalement les terres et les mers ; l’[énergie](#def-g5-everyday-energy-energy) de mouvement du bateau vient donc, deux maillons plus haut, de la [lumière](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/3-la-lumiere-et-les-ombres#def-g1-light-and-shadows-source) du Soleil.

**Exercice 29.9 ★★.**

Un inventeur annonce une lampe qui « n’a besoin ni de [pile](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/16-un-premier-circuit-electrique#def-g3-first-electric-circuit-battery), ni de prise, ni de combustible — elle brille tout simplement pour toujours ». Quelle leçon de [Remarque 29.4](#rem-g5-everyday-energy-nofree) son annonce défie-t-elle ? Quelle question faut-il poser en premier à l’inventeur ?

**Solution de Exercice 29.9.**

Que l’[énergie](#def-g5-everyday-energy-energy) ne sort jamais du néant — ce qui marche est nourri. Première question : « Quel est le réservoir, et où la lampe y puise-t-elle ? » Si l’inventeur n’a pas de réponse, la lampe rejoint les roues perpétuelles : dans le tiroir des échecs célèbres.

**Exercice 29.10 ★★.**

Une balle en caoutchouc lâchée à hauteur d’épaule rebondit de moins en moins haut et finit par rester immobile. « Son [énergie](#def-g5-everyday-energy-energy) est détruite », dit Léo. Sers-toi de [Proposition 29.6](#prop-g5-everyday-energy-chain) pour défendre une meilleure fin de l’histoire — sous quelle forme finale l’[énergie](#def-g5-everyday-energy-energy) des rebonds s’est-elle glissée ?

**Solution de Exercice 29.10.**

L’[énergie](#def-g5-everyday-energy-energy) a été transmise, non détruite : chaque rebond a dépensé une part de l’[énergie](#def-g5-everyday-energy-energy) de mouvement de la balle à l’écraser et à frotter l’[air](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/10-lair-autour-de-nous#def-g2-air-around-us-air) et le sol, et toutes ces dépenses finissent en un murmure de chaleur dans la balle, le sol et l’[air](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/10-lair-autour-de-nous#def-g2-air-around-us-air). Trop dispersée pour être récupérée, mais pas disparue.

**Exercice 29.11 ★★.**

Certaines maisons chauffent leur eau dans des panneaux noirs posés sur le toit ; certaines cuisinent avec la [lumière](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/3-la-lumiere-et-les-ombres#def-g1-light-and-shadows-source) du Soleil et des miroirs courbes ; les cellules solaires fabriquent de l’électricité à partir de la [lumière](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/3-la-lumiere-et-les-ombres#def-g1-light-and-shadows-source) du jour. Explique la phrase « les panneaux solaires se contentent de sauter les intermédiaires » de [Exemple 29.9](#ex-g5-everyday-energy-sun) : quels intermédiaires se tiennent entre le Soleil et la chaleur d’un feu de bois ?

**Solution de Exercice 29.11.**

Entre le Soleil et le feu de bois se tiennent les intermédiaires : les arbres, qui ont passé des années à capter la [lumière](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/3-la-lumiere-et-les-ombres#def-g1-light-and-shadows-source) du Soleil et à la mettre en réserve sous forme de bois, et le feu, qui déballe enfin cette réserve. Le panneau posé sur le toit prend directement l’[énergie](#def-g5-everyday-energy-energy) de la [lumière](https://one-course.com/books/physics/1/fr/chapter/3-la-lumiere-et-les-ombres#def-g1-light-and-shadows-source) du Soleil — sans arbre, sans années, sans feu.