Travail Et énergie Potentielle De Pesanteur

Projectile dans le champ de pesanteur uniforme a. La force et le champ de pesanteur La force gravitationnelle exercée par la Terre sur un objet de masse m est définie par : F⃗=m GM Terre (RTerre+altitude) 2 n⃗ On définit le champ de pesanteur ℊ⃗ (z) (en fonction de l’altitude z) : ℊ⃗ (z)= GM Terre (RTerre+z ) 2 n⃗ Pour une altitude donnée et localement g⃗ est supposé uniforme ; au niveau de la mer g vaut en moyenne : g=9,81m . s−2 On définit la force de pesanteur ou le poids par : P⃗=m g⃗ u

EXERCICES : ENERGIE ET PUISSANCE Exercice 1 : Travail d’une force de traction. Un véhicule automobile roule en ligne droite sur une distance de 12,0 km. Il est entraîné par une force de traction de 1600 N. Calculer : 1. Le travail de la force de traction lorsque ce déplacement s’effectue sur le plat. 2. Le travail de la force de traction lorsque ce déplacement s’effectue sur une pente ascendante d’angle 5° par rapport à l’horizontale. 3. Que devient ce travail dans les deux cas de

intensité maximale (A) P (W) Ff (N) intensité Q : charge créant le potentiel (C) d : distance à la charge Q (m) avec la convention V = 0 à l’infini q : charge (C) t : temps (s) V (V) I (A) U (V) Ueff : tension efficace (V) Ieff : intensité efficace (A) μ : coefficient de frottement (sans unité, compris entre 0 et 1) N : force normale (N) potentiel électrique tension ou différence de potentiel Rapport de transformation ns,p : nbre de spires au prim./sec. Us

réserve d’énergie chimique ; Démarreur : transformateur d’énergie électrique en énergie mécanique ; Moteur : transformateur d’énergie chimique en énergie mécanique de rotation ; Phare : transformation d’énergie électrique en énergie lumineuse et thermique (chaleur) ; Frottements : transformation d’énergie mécanique en chaleur ; Alternateur : transformation d’énergie mécanique en énergie électrique. 2 Unité. L’unité officielle du système international (u S.I.) de

vectoriel uniforme est un champ qui garde, en tout point d’une région de l’espace, la même direction, le même sens et la même valeur. Nous allons étudier deux champs vectoriels uniformes : • Le champ de pesanteur terrestre g⃗ . Il est assimilable au champ de gravitation terrestre au voisinage de la surface. g⃗ est caractérisé par : - direction : verticale du lieu, - sens : orienté vers le bas - valeur g=9,81m . s−2 (cette valeur dépend de

Mécanique Chapitre 3 : Energie d’un point matériel On se place dans un référentiel R, on considère un point matériel de masse m situé au point courant M, son vecteur position est [pic], sa vitesse est [pic], il est soumis à des forces. Ce n’est que depuis le XIXème siècle que les physiciens font une distinction claire entre force et énergie. Etude des forces et étude énergétique sont complémentaires : on peut utiliser soit l’une, soit l’autre, soit les deux : à vous de choisir de

cabine de masse 4 tonnes à la vitesse de 8 m.s-1 ? 2. Quel travail effectue-t-il si la montée demande 1 min 40 s ? Intensité de la pesanteur : g = 10 N.kg-1. EXERCICE 2: 5 p. 30 Une cascade verticale, de hauteur h = 30 m, a un débit d = 10 m3 d’eau par seconde. 1. Quelle est la puissance de cette chute d’eau ? 2. Quel travail peut-elle fournir en une journée ? Masse volumique de l’eau : 103 kg.m-3. Intensité de la pesanteur : g = 9,8 N.kg-1. EXERCICE 3: 7 p. 31 Une conduite forcée

L’énergie mécanique EM est la somme de l’énergie cinétique EC = ½.m.v² et de l’énergie potentielle de pesanteur EP = m.g.y (compte tenu de l’orientation de l’axe Oy et de l’origine de l’énergie potentielle de pesanteur Ep(y=0) = 0 J). Ainsi : EM = ½.m.v2 + m.g.y Energie mécanique en A : EM(A) = ½.m.v2A + m.g.yA Or vA = 0 m.s-1 car la bille est lâchée du point A sans vitesse initiale donc : EM(A) = m.g.yA 2.1.2. Energie mécanique en B : EM(B) = ½.m.v2B + m.g.yB Or yB = 0 m donc EM(B) = ½.m.v2B.

contrainte C) Des matériaux et des structures innovants II – La chaîne énergétique A) Les cellules photovoltaïques B) Les batteries C) Les moteurs D) Les pertes d’énergie III – Bilans des forces et des énergies A) Bilan des forces exercées sur un avion pendant le vol B) Bilan des énergies mises en jeu pendant le vol IV – Evolution, avantages et inconvénients du projet A) Evolution du Solar Impulse B) Avantages et inconvénients de l’avion solaire C) Enjeux écologiques Conclusion Lexique

transformations de la matière condensée 17 2.2 Champs et forces 25 2.2.1 Notion de champ 25 2.2.2 Champ magnétique 25 2.2.3 Champ électrostatique 26 2.2.4 Champ de pesanteur local 26 2.3 Formes et principe de conservation de l’énergie 27 2.3.1 Energie d’un point matériel en mouvement dans le champ de pesanteur uniforme 27 2.3.2 Formes d’énergie 28 2.3.3 Principe de conservation de l’énergie 28 3 Défis du XXIe siècle 29 3.1 Convertir l’énergie et économiser les ressources