L'énergie se transmet-elle par téléphone ?

Petit cadeau estival pour Yves (qui est un des rares à ne pas pratiquer le cc-bashing :-D )

Comme je suis sur la route et mon téléphone style SMS. Voici une devinette qui m'est venue en conduisant utilisant la cinquième (j'ai une vieille caisse avec une forte reprise)

Une civilisation décide de créer de l'énergie ex nihilo. Une voiture qui va initialement 1000 (donc a une énergie cinétique de 1000 000 roule (ou vogue dans l'espace si c'est un vaisseau, unités adaptées). Ses amis lui envoient par téléphone de quoi augmenter sa vitesse de 10 c'est à dire 100 "joules" dans le repère de la voiture. Ce qu'elle fait: elle passe de 0 à 10 dans son repère. Soit de 1000 à 1010 dans l'initial. Puis d'autres complices attendent la voiture un peu plus loin et la freinent en la faisant redescendre à 1000 et empochent les 2 fois 1000 fois 10 + 100 "joules" récupérés et les renvoient à leurs amis initiaux qui stockent presque tout sauf 100 qui permettent de recommencer.

Peux-tu décortiquer toutes les tricheries de ce processus sans t'attarder sur les choses élimina les (?) en changeant voiture en vaisseau etc?
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Réponses

  • La voiture passe d'une vitesse de 1000 à une vitesse de 1010, il faut donc lui fournir $1010^2-1000^2 = 20 100$ joules et non pas 100 joules.

    Il y en a surement d'autres mais j'ai déjà appris un truc : il faut beaucoup plus d'énergie pour passer de 120 km/h à 130 km/h que pour passer de 10 km/h à 20 km/h.
  • Autre chose : Quelle que soit l'énergie reçue, "dans le repère de la voiture" l'énergie cinétique est toujours 0 (vitesse 0).

    Cordialement.
  • "elle passe de 0 à 10 dans son repère"
    Elle se déplace donc par rapport à elle-même !
    Nul besoin d'un prétendu "cc-bashing" pour se faire une opinion sur la valeur de tes affirmations si péremptoires...
  • Je vous remercie en tout cas de commencer à voir ce fil. C'est une fable qui mérite me semble-t-il de faire un "bon tour" de toutes les arnaques, mais aussi les questions qu'elle soulève. @Félix, elle peut évacuer du gaz pour accélérer, etc. Bref, cet ordre de grandeur (la prise du carré) semble montrer que si on ajoute le postulat de conservation de l'énergie, il existe certaines formes de transmission romancée qui sont déductivement prouvables comme n'existant pas. Là, j'ai choisi une voie médiane, la transmission par téléphone, ignoré l'énergie des roues qui tournent, etc.

    Pour bien "ressentir" le "paradoxe" (mauvais mot, mais je n'ai pas d'autre idée), il faut bien sûr prendre $10^{50}km/s$ comme vitesse de la voiture ou plus gros encore. De plus, le monde dans lequel elle vit n'est pas obligatoirement supposé dénué d'infrastructures (par exemple pour changer de vitesse, elle peut sélectionner UNE particule ultralourde qui va à la même vitesse qu'elle, supposée exister et prendre appui sur elle pour donner un à-coup, etc.

    De manière globale, j'aimerais comprendre et mesurer la consistance et la teneur en déductif de l'énoncé "conservation de l'énergie". Sur le forum, dans le passé, je crois que JLT (ou un autre) m'avait démontré qu'on ne pouvait pas prendre une autre formule que $0.5mv^2$ sous des hypothèses très faibles.
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  • Dans son repère, comme Gérard te l'a rappelé, elle est immobile. Elle ne peut acquérir de vitesse, quoi qu'elle fasse.
  • @Félix: tu ne sembles pas avoir compris le contexte du fil ni lu la rubrique où il se trouve. Je ne t'apprendrai pas que c'est seulement le centre de gravité qui reste immobile etc. Je ne cherche pas à "contester" les classiques mais à regarder toute la résistance de ce champ où il y a mélange de postulats et déductions aux attaques vicieuses. Dans "son repère" comme je te l'ai dit la voiture peut changer de vitesse en jetant une balle de tennis vers l'arrière. C'est le système voiture + balle qui garde son centre de gravité. De plus je ne demande pas qu'on soit spécialement dans un vide intersidéral déprimant. On peut par exemple imaginer voiture et QG reliés par une très longue corde en train de se tourner autour. La longueur étant telle que chacun se croit se déplaçant en ligne droite. Avec la manière du patinage artistique et un peu d'énergie la voiture tire sur la corde pour en ramener une partie en elle qu'elle enroule sur une poulie ce qui provoquera un raccourcissement de la corde et donc une accélération de la vitesse de rotation du dispositif global. Mais je ne connais pas les formules pour faire les calculs.
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  • Quel que soit le contexte, cela ne permet pas de dire des âneries.
    Dans son repère, la voiture est immobile. C'est la base même de la démarche en mécanique, définir le repère et y décrire les forces et les vitesses.
    Si elle éjecte un objet, et qu'on se place dan le repère lié au centre de masse voiture + objet éjecté, ce centre de masse est immobile et la voiture ne l'est plus.
    Aligner des milliers de phrases sans tenir compte des réalités de base du domaine dont tu discutes alimente ce que tu nommes cc-bashing, mécaniquement, pourrait-on dire.
  • Bonjour @christophe c,

    Merci pour ton cadeau estival.

    Si on simplifie ta question, il s'agit de la conservation d'énergie et donc de la notion de système isolé en physique. Il n'y a pas de problème à accélérer un objet par un coup de téléphone. Par exemple, une photovoile propulsée par une pression de radiation d'une étoile ou d'un rayon laser - le téléphone en question. Des prototypes sont en orbite depuis 2010... De même, pas de problème pour décélérer un objet et récupérer une partie de son l'énergie cinétique. Les voitures hybrides sans recharge utilisent la décélération pour recharger la batterie.

    Mais un système réel n'est jamais tout à fait isolé. C'est du moins l'hypothèse faite par les physiciens. Ici, on choisit comme système physique objet + laser dans un référentiel idoine.

    Des pertes sont inévitables... par exemple des photons du rayon laser interagissent avec des particules interstellaires ; le laser dégage de la chaleur ; et lors de la décélération de la chaleur est émise. On peut penser à minimiser ces pertes - et les ingénieurs sont ingénieux - mais pertes il faut bien supposer.

    Donc, lorsque le coup de téléphone est passé, les amis dépensent $A+v$, $A$ est transmis et les pertes sont $v.$ Lorsque l'objet décélère de $A$, il a perdu $w$ en plus sous forme de chaleur ou frottement ou lumière. Au total, il manque $v+w$ au système. Pour récupérer $A$, il faut décélérer l'objet en dessous de son énergie initiale.

    La question du physicien n'est pas de postuler la conservation de l'énergie ni même de la démontrer à partir des axiomes de la mécanique newtonienne et du théorème de Noether, la question est de douter et d'imaginer une expérience qui confirmerait ou infirmerait ladite conservation. Pour l'instant, la conservation n'est pas infirmée expérimentalement. Mais on n'a pas de théorie satisfaisante pour décrire certains objets physiques (il est donc difficile de construire des expériences pertinentes), on ne travaille pas encore à des échelles de temps (très courtes) et d'énergies (très élevées) connues dans l'univers. En mécanique quantique, une interprétation de la relation $\Delta t \Delta E \geq \not{h}$ est que la particule à une extension spatiale et temporelle : elle vit aussi bien dans le passé proche, le présent que le futur proche, et empreinte au futur une énergie (pour un court laps de temps), fait ce qu'elle a à faire avec cette énergie pendant cette courte durée, puis la redonne, respectant ainsi la conservation de l'énergie. Mais ce mécanisme n'est-il pas en fait la démonstration expérimentale de la non-conservation de l'énergie ? L'énergie est-elle empreintée à notre Univers dans notre futur ou à un autre Univers dans notre présent ? A débattre : c'est-à-dire imaginer des expériences qui permettraient de confirmer ou d'infirmer tout ceci.
  • Merci Yves je vais creuser et préciser un les tournures vicieuses de ce début d'histoire. @Félix: je ne comprends pas à quoi tu joues ni pourquoi tu postes ces espèces de contestations tue-l'amour avec un air renfrogné de qui ne veut même pas essayer de confronter X à Y car "il faut respecter X un point c'est tout" ni pourquoi tu répétés ce que j'ai dit comme si je ne l'avais pas dit. De plus je ne suis pas mécanicien mais quand même je n'ignore pas certaines bases :-D
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