1G_SI
Ancien devoir
Exercice n°1
Effectuer les conversions suivantes : on ne demande pas les détails des calculs.
a - Vitesse V = 95 km/h → ………. en dm/s
b - Energie E = 38 000 000 J → …….... en W.h
c - Débit Q = 200 L/min → …….... en m3/s
d - Puissance P = 36 500 W → …….... en kW
e - Energie E = 580 kW.h → …….... en GJ
f - Force F = 250 kN → …….... en daN
Exercice n°2
L’ascenseur le plus rapide de la tour Montparnasse est celui qui
relie sans escale le rez-de-chaussée au 56ième étage, à une altitude
de 196 mètres, en seulement 39 secondes. La masse de la cabine
de l’ascenseur est de 1,2 tonne. On donne : g, accélération de la
pesanteur, 9,81 m/s2.
a - Quelle est la vitesse moyenne Vmoy de montée de la cabine (en
m/s) ?
b - Quelle puissance utile Pu (en kW) doit développer le moteur
pour déplacer la cabine ?
c - En déduire l’énergie E (en W.h) fournie à la cabine.
Exercice n°3
Un téléspectateur fait fonctionner son téléviseur
275 jours par an à raison de 3 heures par jour. Il
laisse son téléviseur en veille le reste du temps,
c'est-à-dire, 21 heures par jour pendant 275 jours et
24 heures par jour pendant les 90 jours restants de
l’année. La puissance consommée par le téléviseur
est de 100 W quand il fonctionne et de 20 W quand il
est en veille.
a - Déterminer la quantité d’énergie Ev consommée
par le téléviseur en veille pendant une année
(en kW.h).
b - En déduire la quantité d’énergie Ec consommée
par le téléviseur pendant une année (en kW.h).
c - En déduire le coût de l’économie (en €) réalisée chaque année par le téléspectateur
en éteignant son téléviseur lorsqu’il ne le regarde pas. On donne :
Prix du kilowatt-heure fourni par EDF : 0,156 €
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Exercice n°4
La lampe manuelle représentée ci-contre est composée
d’une dynamo (petit alternateur) et d’un accumulateur
rechargeable qui permet d’alimenter des diodes
électroluminescentes (D.E.L.). L’utilisateur tourne la
manivelle pendant 30 secondes en développant une
puissance manuelle Pm de 100 W. La puissance lumineuse
développée par ces D.E.L. en fonctionnement normal est de
1,2 W.
a - Calculer l’énergie Em développée par cette personne
(en J).
b - Calculer l’énergie lumineuse Elum (en J, puis en W.h) délivrée pendant 30 minutes
d’éclairage.
c - En déduire le rendement global ηgl de la lampe.
Exercice n°5
Un skip de chargement effectue un levage d’un wagonnet dont le poids est de 300 daN à
une vitesse de 0,3 m/s. La distance parcourue sur le rail est de 15 m. L’inclinaison du rail
par rapport à l’horizontale est de 70°.
a - Déterminer la masse m du wagonnet (en kg).
On donne ; g = 9,81 m/s2.
b - Déterminer le temps de montée t du wagonnet
(en s).
Question bonus :
c - Montrer que la puissance en translation PT
fournie au wagonnet est d’environ 846 W.
d - En déduire l’énergie fournie au wagonnet EW
(en kJ) pour le déplacer.
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Pour 30 secondes de manivelle,
30 minutes d’éclairage !
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