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Chap2 :
Cours Physique
CONSERVATION DE L’ENERGIE : EXERCICES
Ex 1 : trouver 4 moyens différents (un moyen par transfert) d’augmenter l’énergie thermique (donc la température) d’un litre de
Glühwein contenu dans un récipient.
Ex 2 : représenter les chaînes énergétiques simples (2 ou 3 cases maximum) correspondant aux
situations suivantes :
a) On fait chauffer son bol de thé au four à micro-onde.
b) On fait chauffer ses tartines au grille-pain
c) On éclaire sa maison grâce à des panneaux solaires
d) Une voiture à essence avance sur un sol horizontal
e) voir figure de droite
Ex 3 : trouver l’erreur et corriger les phrases fausses.
a) Sur un paquet de sucre, on peut lire : « poids net : 1 kg »
b) Le docteur demande à Niels « quel est ton poids ? ». Niels répond « 65 kg ». « Faux » affirme le docteur.
Pour apporter la preuve, Niels monte sur un pèse-personne et l’aiguille s’arrête sur « 65 »
b.1) Qui a raison ?
b.2) Quel est le « vrai poids » de Niels. On donne l’intensité du champ de pesanteur de la Terre : g = …. à savoir !
b.3) Choisir la bonne réponse : sur la Lune, l’aiguille du pèse-personne indiquerait-elle une valeur inférieure /
supérieure à « 65 » ?
égale
/
Ex 4 : service express !
Le service de tennis le plus rapide a été chronométré à 263 km/h (Samuel Groth en 2012).
1) Calculer cette vitesse en unité légale.
2) Calculez la durée écoulée entre l’instant de la frappe et celui du contact avec le sol pour un trajet rectiligne de longueur 20 m.
Ex5 : énergies
a) Calculer l’énergie cinétique d’un pétrolier de 500 000 tonnes navigant à la vitesse de 10 nœuds (1 nœud = 1,854 km/h).
b) Calculer la vitesse (en km/h) d’un ballon de foot de 600 g pour avoir une énergie cinétique de 50 J.
c) Calculer l’énergie potentielle de pesanteur d’une balle de tennis de 58 g située au 67ème étage d’un gratte-ciel (hauteur d’un étage =
2,80 m).
d) Calculer la hauteur à laquelle doit se situer un ballon de foot de 600 g pour avoir une énergie potentielle de pesanteur de 50 J.
Ex6 : chute libre
Une chute est dite « libre » si on néglige les frottements (résistance) de l’air.
Aide : utiliser la conservation de l’énergie comme en classe en trouvant les positions (1) et (2).
a) Une balle est lâchée sans vitesse à une altitude z1 = 60 m. Quelle est sa vitesse d’arrivée au sol ?
b) Une balle lâchée verticalement arrive au sol avec une vitesse v2 = 72 km/h. Déterminer la hauteur (altitude) de chute.
z
Ex7 : conservation de l’énergie mécanique ?
un cycliste de masse m = 90 kg (avec son vélo), initialement au repos,
descend une côte.
a) Calculer EC1 , Epp1 et Em1 en haut de la descente si z1 = 120 m.
On prendra g = 10 N/kg et z2 = 0 m.
b) Déterminer EC2 en bas de la descente si on néglige tous les frottements.
En déduire la valeur de sa vitesse v2 en bas de la descente (en km/h).
c) En réalité v2 = 72 km/h. Calculer alors Em2 en bas de la descente. Que
pouvez-vous en déduire ?
d) En quoi s’est transformée cette énergie mécanique ? Faire une chaîne
énergétique de la situation.
haut
z1
z2
bas
0