Bilans énergétiques --- Introduction ---

Ce module regroupe pour l'instant 6 exercices et permet de tester les notions fondamentales d'une chaîne énergétique.
Les exercices mettent en jeu les notions de :

Bilan énergétique calorifique

Bilan énergétique dans

masse vol ( )
eau
huile
On s'intéresse à la conversion de l'énergie électrqie en thermique du système suivant:
  1. Déterminer l'énergie calorifique donnée à l'.
  2. Déterminer la puissance calorifique donnée à l'.
  3. Déterminer .
  4. Déterminer .
  5. Déterminer .
  6. Déterminer .

Variation d'énergie mécanique (potentielle et cinétique)

de masse totale kg possède une vitesse initiale de m/s à une altitude m.

Le véhicule aborde une et se retrouve au bout de s à une vitesse finale de m/s à une altitude de m.

Remarques:

  1. Donnez l'énergie mécanique initiale:
  2. Donnez l'énergie mécanique finale:
  3. Donnez la variation d'énergie potentielle:
  4. Donnez la variation d'énergie cinétique:
  5. Donnez la variation d'énergie mécanique:
  6. Donnez la puissance globale dégagée par cette variation :
  7. Le véhicule à effectué une action motrice ou de freinage:
.

Bilan sur l'énergie cinétique: chute d'une bille

On considère une balle de masse kg pour laquelle les frottements seront considérés comme négligeables.

N.B.:

Etape 1

La balle est située à une hauteur de cm.

La balle est lâchée de cette altitude avec une vitesse nulle.

  1. Calculez l'énergie mécanique de départ.
  2. Calculez l'énergie potentielle de pesanteur (ou position) une fois arrivée à hauteur du sol.
  3. Quelle est alors l'énergie cinétique à l'arrivée au sol?
  4. Calculez la vitesse d'arrivée au sol

Etape 2

On souhaite maintenant savoir quelle hauteur on pourrait atteindre en lançant cette balle verticalement vers le haut avec une vitesse initiale m/s.
On considèrera l'altitude de départ m.
  1. Donnez la valeur de l'énergie cinétique de départ.
  2. Au sommet du lancer, quelle sera la valeur de l'énergie cinétique?
  3. Quelle est donc la hauteur atteinte par la balle?

Bilan énergétique électrique


On dispose d'un groupement de batteries de capacité et délivrant une tension .
  2. Déterminer l'énergie :
  3. Déterminer l'énergie :
  4. Déterminer l'énergie stockable dans la batterie :
  5. Déterminer le temps théorique nécessaire pour :

Puissance et rendement

On a relevé les données suivantes:

En déduire :

Attention:

l'ordre des questions n'est pas forcément le plus évident pour répondre à toutes les questions

Energie-travail d'une force

Bilan énergétique d'un tapis roulant convoyeur.

Afin d'effectuer le dimensionnement d'un tapis roulant, on entraine le tapis chargé des objets qu'il aura à transporter.
On mesure .
Le déplacement s'effectue sur une distance de en un temps de .
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