exercice sur le travail et le poids...

[invite72492895]

Bonsoir, je suis en 1er S, et j'ai pour vendredi 6 exercices, j'ai réussi les deux premiers et les deux derniers facilement mais je bloque sur l'éxercice 3 et 4 :S donc toute aide serait la bienvenue; merci .

Ex3 :
l'eau d'un barrage est amenée à la turbine de la centrale électrique par une conduite forcée. La dénivellation entre le barrage et la turbine est h=800 mètres.
a) Determiner le travail du poids de 1.0m^3 d'eau entre le barrage et la turbine.
b)Determiner la puissance P de cette chute d'eau si son débit est D= 30m^3.s^-1
c) On admet que toute la puissance de la chute d'eau est transformée en puissance électrique par l'alternateur relié a la turbine.Quel devrait etre le débit D' d'une chute d'eau de même dénivellation pour que sa puissance soit celle d'un reacteur nucléaire de 1000MW ?
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Ex 4

Un jeu d'enfant est constitué d'un palet de masse m=200g pouvant glisser sur une piste dont le profil va etre décrit car j'arrive pas a mettre une image ^^:
données : AB=BC=CE=1.0m;longueur de cible DE : 20cm; g=10N.kg^-1;alpha = 30°.Ep= 0
Le but du jeu est de lancer le palet du point A de telle sorte qu'il s'arrete sur la cible entre les points D et E
image: C _________________D____E
A_P_____B/_angle alpha ___ hauteur h____

P est le palet qui a une Force F allant de direction -->
A,B,C,D et E sont des points
j'espere etre assez clair sur ce petit schéma ^^

A/lancement

Pour lancer le palet, on applique une force constante F, parallèle à la piste, sur toute la longueur du tronçon AB.Le palet a une vitesse initiale nulle : Va=0. Il arrive en B avec une vitesse de Vb=5.0m.s^-1.
On suppose que sur ce tronçon, il n'y a pas de frottement
a/ faire un bilan de force ( sa je l'ai fait j'ai mis il y a F, la réaction normal Nm et le poids P du palet c'est bien sa ? )
b/ exprimer littéralement le travail de chacune des forces sur le tronçon AB
c/ en appliquant le théorème de l'énergie cinétique ( Ec=1/2mV²), calculer la valeur d ela force F.

B/ montée

Le palet gravit maintenant la pente BC. Le contact est toujours supposé sans frottement. On admet que l'angle de la piste au point B ne modifie pas la vitesse su palet ( Vb=5.0m.s^-1)
a/ exprimer l'énergie mécanique du palet en B puis en C. On choisit Epp=0 au niveau du tronçon AB.
b/Montrer qu'il y a conservation de l'énergie mécanique du palet sur le tronçon.
c/ Exprimer la vitesse du mobile en C en fonction de Vb, alpha et BC
d/ Calculer Vc

C/ Arret du palet

le tronçon CE est rugueux et exerce sur le palet une force de frottement constante, de valeur f=1.8N.
a/pourquoi ce tronçon doit-il nécessairement etre rugueux ? ( pour pouvoir ralentir la pièce non ? )
b/ Ente quelles valeurs doit etre comprise la vitesse en C pour que le palet s'arrete sur la cible ?
c/ a quelle distance du point C s'arrete-il réellement ?

Bon voila j'espere que vous pourrez m'aider, merci d'avance.
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[invitee7878571]

Salut.

Bon désolé je fais vite j'ai une interro demain là-dessus.
J'ai pas appris pour le débit mais on peut déduire les résultats facilement.

Alors, pour la question a) du 3 :

Le travail du poids, c'est mg x h (puisque mg = Poids).

On calcule le poids d'un mètre cube d'eau (à l'aide du rapport 1dm^3=1L):

1m^3 = 1000dm^3 = 1000 L
m = PV (Peau est égal à 1, donc on calcule aisément m)

Donc la masse d'un mètre cube d'eau est de 1000kg.

g = 9,81 N.kg^-1

Donc mg = 9,81 x 1000 = 9 810 N

On sait que h = 800m

Donc on calcule le travail du poids :

W = 9 810 x 800 = 7 344 000 J



Ensuite pour la question b) :

La puissance, c'est W/t ("t" étant le temps de déplacement en seconde entre les 2 points concernés, ici le barrage et la turbine).
Elle s'exprime en Watt (W)

Pour la calculer, on calcule d'abord le temps de déplacement. On a comme indice le débit D = 30m^3.s^-1 . On fait un simple produit en croix :

30m^3 -------> 1s x = (1x1)/30 = 1/30 s 1m^3 --------------> x
(puisqu'il
y a 1m^3
d'eau)

L'eau met donc 1/30 s pour aller du barrage à la turbine.

W = 7 344 000 J t = 1/30 s et P = W/t

Donc :
P = 7 344 000/(1/30) = 7 344 000 x 30 = 220 320 000 W (Watt)


Question c) :

On pose une équation pour trouver le débit qu'il faudrait pour 1000MW (c'est-à-dire 1000 000 000 W) avec "x" le nombre de m^3 par seconde :

(7 344 000)/(1/x) = 1000 000 000 [en utilisant la même démarche qu'en b)]

<=> (7 344 000) (x) = 1000 000 000
<=> x = 1000 000 000/ 7 344 000 = 136, 17 m^3.s^-1

Donc D' = 136, 17 m^3.s^-1



Je te laisse le 4, je n'ai pas le temps.

Bye!

Blop