chaîne de trombonnes qui s'aimantent

bonjour J’ai un aimant rond auquel j’attache des trombones qui s’aimante par l’aimant et cela forme une chaine. Si l’on deplace l’aimant, la chaine suit et donc pour que la chaine ne casse pas, il faut de l’énergies. Mais on sait tout que l’énergie est liée ici à la force entre les trombones, donc aussi à la taille de la chaine des trombones. Là j’arrive a deplacer 3 trombones pour un aimant, le quatrieme se casse. A votre avis, pourrais t’on calculer l’énergie de l’aimant, je parle bien de l’énergie que contient l’aimant pour que la chaine de tomboenes ne se casse pas.

Bonjour,

C’est super intéressant parce que c’est simple et super compliqué comme question. On touche à la définition de l’énergie, et c’est pas aussi évident que ça n’en a l’air. Je vais essayer de ne pas me tromper.

Reprenons les observations:

• Si on déplace l’aimant, la chaîne suit. Il y a du travail pour déplacer l’aimant et les trombones, mais le travail est apporté par la main qui bouge le système (et récupéré par la main quand il faut arrêter le système).
• En revanche, si on met un trombone à côté de l’aimant, le trombone et l’aimant se rassemblent, sans intervention extérieure. Mais y a-t-il de l’énergie dans l’aimant pour autant ? Si je mets une masse de 1kg à un 1m au dessus du sol, on considère que la masse à une énergie potentielle de pesanteur. De fait cette énergie va se transformer en énergie cinétique quand la masse va tomber, jusqu’à toucher le sol. Mais est-ce qu’on a pris de l’énergie à la Terre pour ça ? Et ce qu’à force d’attirer les objets à sa surface, la Terre va s’user et arrêter son champs gravitationnel ? Ou est ce que le ma masse contient de l’énergie indépendamment de la présence de la Terre ? Non, l’énergie potentielle est liée à la disposition des objets entre eux, mais n’est pas liée à un objet en particulier, ni la Terre ni ma masse d’un kg ne contiennent intrinsèquement de l’énergie qu’il perdraient
• Maintenant on constate qu’on arrive à déplacer 3 trombones mais pas 4. Est-ce un problème d’énergie ? Est ce qu’il faut plus d’énergie pour bouger les trombones quand ils sont chaînés que quand ils sont collés directement à l’aimant ? Non, en revanche, pour qu’ils restent collés entre eux il faut une force. La force qu’exerce l’aimant sur le trombone est moins forte à 3 trombones de distance qu’au contact de l’aimant. Cela dit, la distance n’est pas le seul facteur influant cette force, puisque la présence des trombones intermédiaires fait qu’on parvient à attirer le dernier trombone de la chaîne.

Bref, il faut distinguer le champs magnétique de l’aimant, la force magnétique que l’aimant exerce sur le trombone et l’énergie potentielle magnétique du trombone (voir de l’aimant suivant qui peut bouger dans le référentiel) dans ce système.

Oui, le premier point je pense que c’est le déplacement x la force de la main qui donne l’énergie, c’est le travail w=fdl.Donc dejà une énerige.

puis en fait, ca devient plus compliquer : j’ai vu le principe de l’énergie qui est aussi comme la masse : rien ne se perd, rien ne se créé, tous se transforme disait le grand Lavoisier.

on a 2 énergies: la potentiel ; la cinétique (en fait, cad. l’energie associée a la vitesse E=mv²). C’est quoi la potentiel? C’est l’énergie "virtuelle" que l’objet dois avoir pour respecté Lavoisier : si rien ne se perd, rien ne se créé, d’ooù viens alors l’energie cinetique ? Eh, bien de la potentielle se sont dis les scientifique. c’est donc une énergie artificielle, qui permet a l’énergie cinétique de respecter la règle de Lavoisiers.

ca rejoint aussi ce que tu as dit: aucun objet n’a d’énergie intrinséque: sinon ça respecte pas le principe de Lavoisier.

Pour le dernier points la force diminue avec la distance car comme on l’a vu : w=fdl donc f=w/dl si alors j’augmente dl, f devient petit, et assez petit que casser la chaine de trombone à la distance disons L=dl, par exemple.

Mais je crois pas que ton dernier argument là, il est bon. Si la distance elle n’est pas assez forte que pour casser les chaines, a t’on avis, que manque t’il alors?

après restons dans les forces et énergie, car le champ magnétique, c’est encore autre chose.

oui, sauf que ta force, ici, est liée à ton champs magnétique, et que le champs magnétique est modifié par la perméabilité magnétique du milieu, qui est très différente entre l’air et le métal des trombones. Mais tu as raison de ne pas me croire sur parole. L’affirmation est bizarre ? Testons là. Plaçons un trombone sur une table, et approchons l’aimant. A quelle est la distance l’attraction de l’aimant dépasse la gravité et attire le trombone à l’aimant ? Cette distance est-elle inférieure à la longueur de 2 trombones ? Si oui, on a la démonstration que la présence des trombones est importante, en sus de la distance.

je suis content d’avoir posé la question, car au fond, quand on y pense ce n’est pas si simple que la première idée que l’on s’en fais. La tu arrive en expliquant des notions, des éléments physiques qui dépasse mon niveau, genre permeabilité magnétique, champ magnetique (car au fond c’est pas que la force de la terre sinon les aimants attirent tout, mais la terre attire pas que le metal, donc dejà le champ magnétique, il faudrait définir.

bref bref, déjà je vais me dire c’est quoi un champ magnétique, chercher un peu une definition, et puis on en reparle :))

c’est interrésant et aussi, compliqué la physique!

Effectivement, j’ai parlé de la Terre, mais ce n’est pas pour du magnétisme. La Terre a un champs gravitationnel. Elle a aussi un champs magnétique, mais il n’était pas important dans mon exemple.

Qu’est ce qu’on appelle un champs ? C’est un outil mathématique (la Physique est une science qui tente de décrire la réalité avec des outils mathématiques) qui associe un vecteur à chaque point de l’espace. Ce vecteur a une direction, un sens, une intensité.

Dans le cas du champs gravitationnel, une masse placée en un point donné va subir une force liée à sa masse et à l’intensité du champs en ce point, dans la direction du champs en ce point.

Ca marche pareil avec le champs magnétique, sauf que ce n’est pas la masse qui détermine la force, mais la charge électrique. Ce à quoi tu vas me répondre "mon trombone n’a pas de charge électrique", et c’est probablement vrai, au global, mais comme le trombone est en fer, il a un comportement un peu particulier dans un champs magnétique, qui fait intervenir beaucoup de notions pour être expliqué.