energetique

BAC PRO MY A VP Energétique
ENERGETIQUE
18/06/2001 1

BAC PRO MY A VP Energétique
Notion d'énergie et de puissance
L'énergie
et la puissance sonrdeux notions qui, bien que liées, sont différentes .
L'énergie ou le travail représente ce qu'il faut fournir globalement à un système pout
l'amener d'un état initial à un état final. La manière dont le chemin est parcouru entre
ces deux états n'a pas d'importance .
La puissance caractérise le débit d'énergie fournie à chaque instant. Elle ne dépend ni
de l'état initial ni de l'état final du système, mais permet de décrire les flots d 'éne rgie
entre ces deux états .
1-TRAVAIL
1-1 Travail d'une force
Le travail d'une force F dont le point d'application se déplace est égal au produit
scalaire de F
par la distance parcourue .
w = F . 1. cos e j
WenJoules
Fen Newton
len m.
Remarque:
-
Si 0 :::; e < 90° ; cos e > 0 ; le travail de F est moteur
Si e = 90 ° ; le travail de Fest nul
~
Si 90° < e :::; 180° ; cos e < 0 ; le travail de F est résistant
1-2
Travail du vecteur P
Quel que soit la trajectoire de G, le travail
de
Pest égal au produit de P par la dénivellation h.
WenJoule s
PenN
henm
1-3 Travail d'un couple constant
Le travail d' un couple constant c se déplaçant de l'angle e est égal au produit de c p;;tr e
W =C .e
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W en Joules
CenN .m
e en rad
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II - ENERGIE POTENTIELLE ( Ep )
Dans le cas d'un travail effectué par les
forces de pesanteur, on parle d'énergie
potentielle .
Ep =rn. g. b
Ep en Joules
men kg
henm
rn- ENERGIE CINETIQUE
Ener gé ti que
L'énergie cinétique est une énergie potentielle liée à la vitesse de déplacement.
rn- 1 Solide en translation rectiligne
Tous les points du solide se déplacent à la même vitesse.
Ek= Yz rn. V2
Ek en Joules
men kg
Venrnls
rn -2 Solide en rotation par rapport à un axe fixe
Tous les points du solide tournent à la même vitesse.
Ek en Joules
Ja enm
2.
kg
ro Vitesse angulaire en radis
IV- NOTION DE PUISSANCE
=w -. r ..
La puissance définie la quantité de travail effectué par unité de temps ( par seconde )
IV- 1 Puissance instantanée
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Pen Watts (W)
W en Joules
t
en secondes
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Energé ti que
--
IV- 2 Puissance développée par une force F -
La puissance instantanée P développée par une force F dont le point
d'application se déplace à la vitesse V sur
sa trajectoire TA est égale au produit scalaire de F
par V.
1 P = F . V . cose
P en Watts ~ F en N ~ V en m/s
--~A
Remarque:
Si P > 0, la puissance est motrice
Si P < 0 ,
l~;missance est réceptrice ou résistante
La vitesse V doit être une vitesse absolue (repère de référence lié à la terre)
IV- 3 Puissance développée par un couple C
La puissance développée par un couple C se déplaçant à la vitesse
angulaire
co est égale au produit de C par co .
8
PenWatts
C enN.m
co en radis
V- LOI DE CONSERVATION DE L'ENERGIE
Loi:
Pour un solide ou un système énergétiquement isolé et dont les forces dépendent
d'une énergie potentielle ( Ep: forces de pesanteur), l'énergie mécanique totale mise enjeu
reste constante entre deux instants successifs .
Energie mécanique totale [ T )~ +[ Ep 1! =constante
ou T2 + Ep2 =Tt+ Ept =constante
Remarque:
Un système est énergétiquement isolé s'il ne s'échange aucune énergie avec son milieu
extérieur, pas de perte
par frottement, etc ... .
VI- THEORE.ME DE L'ENERGIE CINETIQUE
Définition
Pour un solide isolé, le travail des forces extérieures pendant un intervalle de temps, est
égal à la variation
de l'énergie cinétique du solide .
1 T2 -Tt = [ W ( L Fext) 1! 1
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BA C PRO MV A VP Rendement
RENDEMENT
NOTION DE RENDEMENT ( 11 )
Le rendement 11 ( éta) d'une machine est égal au rapport de l'énergie restituée sur
r énergie fournie ou reçue .
W restituée
11 =
~ 1
W fournie
W fournie - W perdue
W perdue
11 = =
1- ----
W fournie
Wfournie
L 'é nergie perdue peut l'être sous forme de chaleur, de frottement, etc ....
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