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Niveau troisième
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Barrage d'une usine hydroélectrique

Posté par
lordelune
07-03-13 à 16:08

C'est un exercice difficile, enfin pour moi, j'éspert que vous serez m'aider

Un barrage alimente une centrale électrique.
1.Dans quelle partie du barrage, l'eau a-t-elle :
a.l'énergie de position la plus grande ?
b.l'énergie de mouvement la plus grande ?
2.Comment appelle-t-on l'énergie de mouvement ?
3.Pourquoi la vitesse de l'eau augmente-t-elle au cours de la chute ?
4.a.Quelle est l'expression de l'énergie cinétique d'une masse m d'eau, animée d'une vitesse v ?
b.Précise les unités.
c.Calcul l'énergie cinétique d'une tonne d'eau arrivant sur les pales d'une turbine à la vitesse de 60 km/h.

Posté par
Coll Moderateur
re : Barrage d'une usine hydroélectrique 07-03-13 à 16:11

Bonjour,

Quelles réponses proposes-tu ? Tu as bien quelques idées...

Posté par
lordelune
Réponse a Coll 07-03-13 à 16:41

Bonjour,

He bien pour les questions de la 1 je n'ai pas d'idées, et pour les autres :
2.L'énergie de mouvement est appeller énergie cinétique.
3. La vitesse de l'eau augmente car il n'y a pas de frottements.
4.a. L'expression de l'énergie cinétique est : Ec=1/2*m*v²
b.Ec en Joule - m en Kg - v en m/s
5. Ec = 1/2 * 1000 * 60²
=1 800 000 J

Voilas

Posté par
lordelune
Réponse a Coll 07-03-13 à 16:51

Pardon pour la question 5 je me suis tromper, c'est :
Ec = 1/2 * 1000 * 16,7²
=557 780 J

Posté par
Coll Moderateur
re : Barrage d'une usine hydroélectrique 07-03-13 à 18:25

1a : c'est tout en haut, à la surface de l'eau du barrage que l'eau a la plus grande énergie de position (potentielle de pesanteur)
1b : c'est tout en bas dans les turbines, que l'eau n'a plus d'énergie de position exploitable mais a la plus grande énergie de mouvement (énergie cinétique) due à sa vitesse.

2. : oui

3. : au cours de la descente l'énergie de position se transforme en énergie cinétique et c'est pour cela que la vitesse augmente.

4a : oui
4b : oui mais attention à l'écriture des unités. Le k du symbole de l'unité de masse, le kilogramme est un k minuscule : kg
D'autre part si tu écris en toutes lettres le joule, le j est aussi un j minuscule. Mais pour le symbole il faut en effet mettre un J majuscule (1 joule = 1 J)

4c : il faut en effet calculer Ec = (1/2)mv2 = (1/2)1 000(60/3,6)2 (1/2)1 00016,672

Mais je ne trouve pas comme toi.
Peux-tu recommencer le calcul ?

Posté par
lordelune
re : Barrage d'une usine hydroélectrique 07-03-13 à 19:23

Merci beaucoup

Heu, effectivement je me suis encore trompé dans le calcul, j'ai recommencer et sa me donne :
Ec = 1/2 * m * v²
= 1/2 * 1 000 * 16,7² (moi je l'arrondis a un chiffre après la virgule)
= 139 445 J.

Posté par
Coll Moderateur
re : Barrage d'une usine hydroélectrique 07-03-13 à 19:58

Il n'est pas conseillé de trop "arrondir" les résultats intermédiaires. C'est le résultat final qui doit être arrondi.

Donc : je ne conseille pas de calculer avec 16,72
En revanche il faut absolument arrondir 139 445 joules

Le calcul sans arrondi intermédiaire :

Ec = (1/2)1 000(60 / 3,6)2 138 889 joules

Qu'il faut arrondir à 139 kJ ou même à 1,4.105 joules (deux chiffres significatifs peuvent se justifier ; dans l'énoncé : "une tonne", "60 km.h-1"...)



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