energetique

Energétique
BAC PRO MY A VP
ENERGETIQUE
18/06/2001
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Energétique
BAC PRO MY A VP
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'énergie
entre ces deux états .
1-TRAVAIL
1-1 Travail d'une force
Le travail d'une force Fdont 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.
WenJoules
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 en Joules
men kg
henm
Ep =rn. g. b
rn- ENERGIE CINETIQUE
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 -
rn. V
2
Ek en Joules
men kg
Venrnls
2 Solide en rotation par rapport à un axe fixe
=w -.
Tous les points du solide tournent à la même vitesse.
r
..
Ek en Joules
Ja enm2 . kg
ro Vitesse angulaire en radis
IV- NOTION DE PUISSANCE
La puissance définie la quantité de travail effectué par unité de temps ( par seconde )
IV- 1 Puissance instantanée
Pen Watts (W)
W en Joules
t en secondes
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--
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 .
PenWatts
C enN.m
co en radis
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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 .
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28/06/2001
T2 -Tt
= [W
( L Fext) 1!
1
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Rendement
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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
11
=
=
W fournie
...·•
W perdue
W fournie - W perdue
1- - - - -
Wfournie
L'énergie perdue peut l'être sous forme de chaleur, de frottement, etc ....
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