Réunion de plusieurs systèmes, énergie potentielle d'interaction

Considérons deux systèmes \[{S}_{1}\] et \[{S}_{2}\], et le système \[S\] formé par la réunion de ces deux systèmes.

Nous admettons que l'énergie interne du système \[S\] est la somme des énergies internes des systèmes \[{S}_{1}\] et \[{S}_{2}\], à laquelle s'ajoute l'énergie potentielle d'interaction entre les deux systèmes (correspondant à des interactions à distance, du genre gravitation universelle ou forces électrostatiques) :

\[{U}_{S}={U}_{{S}_{1}}+{U}_{{S}_{2}}+{E}_{p}\]

Dans la plupart des situations, l'énergie potentielle d'interaction \[E_p\] est négligeable, ce qui permet de considérer l'énergie interne comme une grandeur extensive.

Cette remarque précise aussi la façon dont l'énergie potentielle intervient dans le premier principe :

  • soit on considère un système qui a une énergie potentielle dans un champ de forces créé par l'extérieur ; cette énergie potentielle se retrouve alors dans le travail des forces extérieures.

  • soit on inclut dans le système les objets matériels qui sont à l'origine du champ de force. Dans ce cas, la force d'interaction devient interne au système, et l'énergie potentielle devient l'un des constituants de l'énergie in- terne du système global.

Énergie potentielle : dans le travail ou dans l'énergie interne, selon le système considéré. | Jacques Schwartzentruber | Informations complémentaires...Informations
Énergie potentielle : dans le travail ou dans l'énergie interne, selon le système considéré.Informations

a) Le poids est une force extérieure au système : \(W= -\Delta E_p\)

b) Le poids est une force interne au système : \(U=U_S + U_{terre} + E_p\)