Tout le monde a le même commentaire à propos de Batman : Il est cool parce que c’est juste un mec normal, mais c’est aussi un super-héros. C’est vrai, il n’a pas de super pouvoirs. Cependant, ce qu’il a, c’est une combinaison de compétences et d’équipement.
Dans le film The Batman, nous le voyons utiliser l’un de ses “jouets”, son pistolet ascendant. (Il est également connu sous le nom de pistolet à grappin ou de pistolet à grappin.) Batman l’utilise pour lancer quelque chose comme un grappin, qui est connecté à un câble. Une fois qu’il se fixe à un point haut, un moteur électrique à l’intérieur du pistolet enroule le câble, tirant Batman vers le haut.
Dans cette scène, Batman est dans un immeuble avec un groupe de policiers de Gotham qui l’ont détenu. Il ne pense pas que ce soit une si bonne idée. Après s’être libéré, il court vers une cage d’escalier intérieure et tire le câble ascendant près du sommet de la cage d’escalier, puis active le moteur pour le tirer vers le haut. Spoiler : Il s’échappe. (Mais vous le saviez probablement.)
Passons maintenant aux calculs physiques : de quel type de batterie ou de source d’alimentation son ascendeur aurait-il besoin, et quelle quantité d’énergie utiliserait-il ? Commençons par un peu de contexte sur l’énergie.
L’énergie pour l’ascension
L’une des idées clés pour comprendre l’énergie est de définir un système d’intérêt, qui est la collection d’objets que nous voulons étudier. (Bien sûr, le système le plus complet est l’univers entier, mais il n’est pas très pratique de traiter tout cela d’un coup. Au lieu de cela, nous voulons isoler uniquement les objets qui nous intéressent.)
Utilisons le système suivant : Batman plus l’ascendeur (et sa batterie) et la Terre. (Vous pourriez penser que la Terre est une chose étrange à ajouter au système, mais attendez. Nous y arriverons.)
Une fois que nous avons un système, nous pouvons utiliser l’un des concepts les plus importants de la physique : le principe travail-énergie. Cela signifie que le travail effectué sur un système est égal à la variation de l’énergie du système. Mais qu’est-ce que c’est que l’énergie ?
C’est en fait une question difficile, mais voici ma meilleure réponse : l’énergie n’est pas une chose réelle, mais plutôt un moyen de suivre différentes interactions. L’énergie se présente également sous différentes formes. Par exemple, l’énergie cinétique est associée au mouvement des objets, et l’énergie potentielle est celle qui dépend de la position des objets.
Le travail est donc un moyen d’ajouter ou de retirer de l’énergie d’un système. En termes de forces, nous définissons le travail comme suit :
Illustration : Rhett Allain
