Exercice 1 Exercice 2 Exercice 3

NOM
Prénom
Comportement dynamique et énergétique des systèmes
CI.7
Exercice 1
Terminale
S SI
2.5PTS
Une cycliste de masse 80kg gravit une montagne.
Le dénivelé est de 1500m. Le rendement du vélo 0.9.
Hypothèses: on néglige les frottements de l'air
Objectif: Calculer l'énergie consommée en Kcal
g =10 m/s²
1 a) calculer la variation d'énergie potentielle du cycliste
1 b) Quel travail a donc été fourni par le cycliste en J
0.5 c) Calculer l'énergie dépensée en Kcal (1 cal = 4.187 J)
Exercice 2
6PTS
Un rotor de masse 1kg de rayon 10cm est lancé en rotation en 10s à la vitesse de 1000tr/min.
Hypothèses : Le rendement du système est de 1. L’accélération est constante.
mR²
2
0.5
a) Calculer l’inertie J du rotor J =
1
b) Calculer l'énergie cinétique finale du rotor Ec =
0.5
1
1
J w1/0²
2
c) Quel est donc le travail fourni par le couple moteur au rotor ?
d) calculez l'accélération pendant la phase de démarrage
1
1
e) Calculer le nombre de radians parcouru par le rotor pendant la phase de démarrage ( θ(t) =2 θ″t² )
1
f) déduisez le couple moteur Cm pendant la phase de démarrage
1
g) Quelle énergie calorifique sera disspée pour arrêter le rotor ?
Exercice 3
2PTS
Soit le réducteur à engrenages dessiné ci - contre .
Données : .
* le rapport de transmission r = Ns / Ne = 1 / 10
* le rendement η = 0,8
Pour un fonctionnement à puissance d'entrée Ps = 600 W et à
fréquence de rotation Ne = 1000 tr / min ,
2
Calculer le couple de d’entrée Ce à fournir au réducteur.
Devoir énergie puissance 2006
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NOM
Prénom
CI.7
Exercice 4
Comportement dynamique et énergétique des systèmes
Terminale
S SI
6PTS
1
a) Calculer l'énergie cinétique d'un camion de 14000kg roulant à 108 km/h
2
b) Le camion atteint cette vitesse en 15 s. quelle est l’accélération et quelle est la distance nécessaire ?
c) Calculez la force tangentielle au contact nécessaire au niveau de chacune des 4 roues motrices
1
d) Le camion freine puis s’arrête. A combien est égal le travail du freinage? Ou est passée l'énergie?
1
e) Le camion s’arrête en 3s. Quelle est la puissance de freinage ?
1
Exercice 5
0.5 a)
4.5PTS
Enoncez le PFS
0.5 b) Enoncez le PFD
0.5 c)
Enoncez le théorème quand 1 solide est soumis à l’action de 2 forces
0.5 d) Enoncez le théorème quand 1 solide est soumis à l’action de 3 forces
2.5 e)
Un paquet de masse m est en équilibre sur un tapis. Le contact appuis plan est modélisé par une seule force en un point B.
Déterminez graphiquement le sens et la direction de la force du exercé par le tapis sur le paquet
F
Paquet de masse m
G
Tapis
P
Devoir énergie puissance 2006
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