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Energie mécanique et transfert d'énergie (skieur/neige)

Posté par
besma
29-04-17 à 02:26

Louis avec son équipement, de masse totale m = 70,0 kg, part d'un point A au sommet d'une piste de ski. Cette piste rectiligne est inclinée d'un angle alpha = 27° par rapport à l'horizontale. Il parcourt D = 3,00 km de vitesse constante avant d'arriver en B en bas de la piste. Valeur du champ de pesanteur : g = 10,0 N/k
1-1 - Le bas de la piste est considéré comme origine des altitudes et comme référence des énergies potentielles de pesanteur. Faire un schéma. Calculer l'altitude du point A par rapport au bas de la piste puis en déduire l'énergie potentielle de pesanteur du skieur et de son équipement en A.
1-2 - Calculer la perte d'énergie mécanique du skieur et de son équipement lors de son parcours.
1-3 - L'énergie mécanique perdue par le skieur est supposée intégralement absorbée par la neige qui est pratiquement à la température de 0°C. En déduire la masse de neige qui fond.


pour la 1) h= sin(27)x ab = 1,4 x 10^3m
mgh = 70 x 10,0 x 1,4 x 10^3 = 9,8 x 10^5 J
Est-ce juste ??
Et pour la suite je ne comprends pas comment calculer l'energie mécanique perdue...il n'y a pas de conservation d'énergie et on ne nous donne pas de vitesse.
Si quelqu'un pourrait m'aider ce serait gentil, merci.

Posté par
J-P
re : Energie mécanique et transfert d'énergie (skieur/neige) 29-04-17 à 11:13

1.1)
h = 3000 * sin(27°) = 1362m (1,36.10^3 m avec 3 chiffres significatifs)
Epp = mgh = 70 * 10 * 1362 = 953400 J (9,53.10^5 J avec 3 chiffres significatifs)

1.2)
Comme la vitesse reste constante sur toute le descente, l'entièreté de l'énergie potentielle de pesanteur a été dissipée lors de descente.
La perte d'énergie mécanique du skieur et de son équipement lors de son parcours est donc de 9,53.10^5 J

1.3)
Comme la neige est préalablement à 0°C, il faut calculer la masse de neige solide qui se transforme en eau à 0°C si on lui apporte 9,53.10^5 J

Il faut donc connaître la chaleur latente de fusion de l'eau (appelée aussi enthalpie de fusion de l'eau), elle est de 333550 J/kg (étonnant que l'énoncé ne le précise pas en 1ère)

m = 9,53.10^5/333550 = 2,86 kg

Recopier sans comprendre est inutile.

Sauf distraction.  

Posté par
besma
re : Energie mécanique et transfert d'énergie (skieur/neige) 29-04-17 à 14:24

Merci beaucoup! donc si la vitesse est constante on peut consiérer que Em = Epp ?

Posté par
J-P
re : Energie mécanique et transfert d'énergie (skieur/neige) 29-04-17 à 18:56

Em = Epp + Ec

Si Ec est constante, alors Em = Ec.



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