escuzer moi mais j'ai taper trop vite est ce que quelqu'un pourrait m'aider merci d'avance



exercice :
Une centrale hydroélectrique ne eput continuer à fournir de l'energie électrique que dans la mesure où le bassin supérieur est régulièrement approvisionné en eau. si un ou plusieurs cours d'eau assurent en général ce rôle, ce n'est aps le cas pour la centrale de revin saint nicolas, dont l'aménagement hydraulique est original.
Une conduite relie 2 bassins de capacité identique, égale à 7 millions de m^3, et séparés par une dénivellation maximale h=245.5 m. l'usine, située au niveau du bassin inférieur est équipée de machines qui peuvent fonctionner suivant deux modes particuliers.
  Lorsque la production d'électricité par les centrales nucléaires est excédentaire (entre 3 et 6 heurs du matin typiquement) les machiens fonctionnent en moteurs électriques et en pompes qui font monter l'eau du bassin inférieur au basisn supérieur.
  Quand le besoin en énergie électrique se fait sentir (aux heures de forte consommation),l'eau s'écoule du bassin supérieur vers le bassin inférieur : ces mêmes machines fonctionnent en turbines et en alternateurs électriques qui produisent de l'energie pour alimenter le réseau EDF.
Dans ce mode, la centrale peut garantir une puissance électrique maximale de 200 MW dans chacun de ses 4 groupes électriques.

*** message déplacé ***

question


1) calculer la masse m d'eau que peut contenir un bassin (masse volumique de l'eau : 1000kg.m^-3). quelle est , dans un référentiel terrestre, l'énergie cinétique de l'eau contenue dans le bassin inférieur? supérieur?

moi j'ai trouver 7.10^9 kg pour la masse de l'eau

*** message déplacé ***

Bonjour,

Il est vrai que ton problème traite bien de la conservation de l'énergie mécanique et de la transformation de l'énergie potentielle en énergie cinétique et réciproquement, mais je pense qu'il aurait été préférable que tu crées un nouveau topic. Il est probable que quelqu'un va devoir le faire.

Je te conseille de relire la réponse à la question Q04 (clique sur la maison) [lien]

Ton problème : oui, 7.10⁶ m³ à 10³ kg par m³ cela fait bien 7.10⁹ kg

La suite de cette question 1 ? (je ne pense pas que l'on te demande l'énergie cinétique ... à moins que ce soit pour te faire dire qu'elle est nulle... mais j'aimerais alors pouvoir lire les autres questions).



*** message déplacé ***

bonjour merci de bien vouloir m'aider. Voilà toutes les questions qui me sont demandées sur cet exercices :

1) Calculer la masse m d'eau que peut contenir un bassin (masse volumique de l'eau : 1000 kg.m^-3). Quelle est, dans un réérentiel terrestre l'énergie cinétique de l'eau contenue dans la bassin inférieur? supérieur?

2) On suppose le bassin inférieur plein d'eau et le bassin supérieur vide .Exprimer littéralement en fonction de m,g et h, le travail de la force qu'il serait nécessaire d'exercer pour faire monter en une fois toute l'eau du bassin inférieur vers le bassin supérieur. Calculez sa valeur.

3) En fait, le travail de cette force est égal à la variation  Epp d'une forme d'énergie stockée par l'eau,nommée énergie potentielle de pesanteur Epp. Donner l'expression de  Epp en fonction de m, g et h. Le stockage de cette énergie serait-elle possible en l'absence de pesanteur ? Donner le signe de Epp lorsque l'altitude du centre d'inertie de la masse m d'eau augmente. Que devient le signe de Epp si cette altitude diminue ?

4) On vide le bassin supérieur dans le bassin inférieur. Exprimer littéralement, en fonction de m, g et h, l'énergiecinétique Ec qu'aurait la masse totale m d'eau en arrivant dans le bassin inférieur, s'il n'y avait aucune machine dans la canalisation. L'énergie potentielle de pesanteur de la masse m d'eau a-t-elle diminué ou augmenté? de combien ? Comparer Epp à Ec.

5) on s'intéresse maintenant au cas réel, où l'eau actionne les machines de la centrale, lorsqu'elle est libérée du bassin supérieur que l'on vide entièrement. On considère que la vitesse de l'eau est nulle à la sortie des machines, au niveau du bassin inférieur. La variation d'énergie potentielle de l'eau est-elle identique à celle calculée question 4? A quoi peut-on cette fois la relier ?


Est ce que vous pouver m'expliquer comment avez vous fait pour trouver que l'énergie cinétique était nulle?

On appelle "énergie cinétique" la forme d'énergie que l'on associe au mouvement, au déplacement. L'eau dans les bassins n'est pas en mouvement, donc...
Quand l'eau passe d'un bassin à l'autre il y a alors mouvement et énergie cinétique (c'est cette énergie qui, à la descente, peut être transformée en énergie électrique).

Merci pour votre explication Coll:) Pourriez vous m'aider pour les questions suivantes s'il vous plaît merci d'avance

Propose tes réponses. Dans la mesure où je suis connecté je réponds toujours à "mes" correspondants.

Alors moi j'ai fais de cette façon mais je ne suis pas sûre du tout :
on appelle A le bassin inférieur et B le bassin supérieur.
    W AB (F)  = Epp (B) - Epp (A)
             = mb * g * hb - ma * g * ha
             = 7.10^9 * 9.81 * 245.5 - 7.10ç9 * 9.81 * 0
             = 1.69 . 10 ^13 J

C'est très bien ! (attention les deux masses ne sont pas différentes ; toute l'eau est transférée)

Tu aurais pu écrire que l'on prend le niveau inférieur comme origine pour le calcul de la variation d'énergie potentielle du système Terre-eau.
Le travail à fournir est égal à cette variation d'énergie potentielle et donc
W = Epp = m.g.h = 7.10⁹ . 9,81 . 245,5 = 1,69.10¹³ J

merci mais je n'ai pas compirs pourqoui vous avez mis un delta avant le h

On peut ne pas en mettre.

J'ai noté une variation de hauteur. Si on décide que l'origine des hauteurs est le lac du bas alors il n'y a pas besoin de ; si on travaille par exemple avec les altitudes (c'est-à-dire avec une origine qui est le niveau moyen de la mer) alors ce serait mieux de mettre un

D'accord merci
pour la question 3
Epp = Epp (B) - Epp (A)
                       = mb * g * hb - ma * g * ha
Vous pourriez m'aider pour la suite car je bloque

Question 4 : quelle serait l'énergie cinétique d'une masse de 7.10⁹ kg tombant en chute libre d'une hauteur de 245,5 m ?

Comparaison avec la perte d'énergie potentielle

Question 5 : la vitesse à la sortie des machines est nulle, donc l'énergie cinétique est totalement transformée. On est au niveau du bassin inférieur donc l'énergie potentielle est revenue à sa valeur d'origine. Toute l'énergie est transformée en énergie ... (j'ai répondu à 14 h 06)

Escuzer moi mais vous pourriez m'aider pour la question 3 s'il vous plaît ?

Est ce que quelqu'un pourait m'aider s'il vous plaît je bloque complétement:?:?:?:?
Merci d'avance

Je croyais que tu avais fini la question 3

E_pp = m. g. (h₂ - h₁)

S'il n'y a pas de pesanteur... g est nul ; que devient E_pp ?
Si l'eau est montée h₂ > h₁ signe de E_pp ?
Si l'eau descend h₂ < h₁ signe de E_pp ?

En faite je n'ai pas compris pourquoi il y a h1 et h2 dans la formule
Et à mon avis s'il n'y a aps de pesanteur la variation Epp est nulle et après je crois que le signe lorsque l'eau est montée est positif et lorsque l'eau descend le signe est négatif.
Mais je n'ai pas compris vous avez fait pour trouver ces équations.Est que vous pourriez donner plus d'explications ?
" Le stockage de cette énergie serait-elle possible en l'absence de pesanteur ?"
Cette question est elle la même que "S'il n'y a pas de pesanteur... g est nul ; que devient Epp ?"
merci pour votre gentillesse

h₁ c'est la hauteur au début et h₂ c'est la hauteur à la fin

Tu peux aussi dire que "en haut" c'est h
et que "en bas" c'est 0

Dans ce cas E_pp = m . g . h

(moi j'aime moins ; on ne sait exprimer que des différences d'énergie potentielle et je trouve plus lisible d'écrire soit (h₂ - h₁) soit h parce qu'avec ces écritures on voit mieux que c'est la différence de hauteur qui est la cause d'une variation de l'énergie potentielle)

d'accord pour ça j'ai enfin compris merci et pour ceci

Et à mon avis s'il n'y a aps de pesanteur la variation Epp est nulle et après je crois que le signe lorsque l'eau est montée est positif et lorsque l'eau descend le signe est négatif.
Mais je n'ai pas compris vous avez fait pour trouver ces équations.Est que vous pourriez donner plus d'explications ?
" Le stockage de cette énergie serait-elle possible en l'absence de pesanteur ?"
Cette question est elle la même que "S'il n'y a pas de pesanteur... g est nul ; que devient Epp ?"

Tout à fait d'accord avec tout cela. Oui c'est la même question que j'avais exprimée un peu différemment.

Bonjour j'ai esayer de répondre à la question 4 pourriez vous me dire si c'est juste ?

rappel de la question 4 :
4) On vide le bassin supérieur dans le bassin inférieur. Exprimer littéralement, en fonction de m, g et h, l'énergiecinétique Ec qu'aurait la masse totale m d'eau en arrivant dans le bassin inférieur, s'il n'y avait aucune machine dans la canalisation. L'énergie potentielle de pesanteur de la masse m d'eau a-t-elle diminué ou augmenté? de combien ? Comparer Epp à Ec.

On vide le bassin supérieur dans le bassin inférieur en n'utilisant aucune machine dans la canalisation .
On peut appeller cella une chute libre de hauteur de 245.5 m et de masse de 7.10^9 kg.
Donc Ec = 1/2 * m * v²
        = 1/2 * m * a *h             a=2g
        = 1/2 * m * 2g * h
        = m * g * h
Or un corps est un chute libre si la seule force extérieur qui s'exerce sur lui est son poids .
Donc Wab(P)=m * g *(hB-hA)
L'énergie potentielle de pesanteur diminue car la hauteur diminue.Elle diminue de 1.69 J. Elle devient nulle .

Epp = Ec car Epp c'est la différence entre A et B c'est à dire Epp = Epp(B)-Epp(A)=m * g* (hB-hA)=1.69 J ET Ec c'est une chute libre de B vers A de hauteur de 245.5 m de masse 7.10^9 kg  c'est à dire Ec = m * g *( hB-hA)


merci pour votre aide d'avance

Tu as bien montré que la variation d'énergie cinétique est m * g * h
et également que la variation d'énergie potentielle est -m * g * h

Ces deux variations sont de valeurs égales et opposées. Leur somme (variation de l'énergie mécanique) est nulle puisque l'énergie mécanique est constante.

Attention à l'application numérique !
en adoptant g = 9,81 N/kg
m * g * h = 7.10⁹ * 9,81 * 245,5 = 1,69.10¹³ joules

Si tu oublies un coefficient 10¹³, je ne monterai pas sur les ponts que tu construiras

Merci vous avez bien raison de me le rapeler .
Pourriez vous me donner des indications s'il vous plaît afin de répondre à la question 5 parce que la je bloque sur cette derniere question merci pour votre aide
rappel de la question :
5) on s'intéresse maintenant au cas réel, où l'eau actionne les machines de la centrale, lorsqu'elle est libérée du bassin supérieur que l'on vide entièrement. On considère que la vitesse de l'eau est nulle à la sortie des machines, au niveau du bassin inférieur. La variation d'énergie potentielle de l'eau est-elle identique à celle calculée question 4? A quoi peut-on cette fois la relier ?

Oui la variation d'énergie potentielle est la même (elle ne dépend que de la position de l'eau)
Cette fois-ci l'énergie cinétique est nulle en haut et nulle en bas après le passage dans les turbines qui font tourner les alternateurs
Comment s'est transformée l'énergie ? En énergie électrique...

est que vous pouvez donner plus d'explications  s'il vous plaît parce que je ne comprends toujours pas merci

est ce que quelequn pourrait m'expliquer svp

Y'a t'il quelqu'un qui pourrait me donner plus d'explications svp parce que la je bloque merci d'avance

Pour la question 5 :
L'énergie potentielle qu'avait l'eau quand elle était dans le lac du haut s'est transformée en énergie cinétique en descendant dans les conduites.
En bas, l'énergie cinétique a été transformée en énergie électrique (l'eau a fait tourner les turbines et les turbines ont fait tourner les alternateurs qui produisent le courant électrique).
L'eau est dans le lac du bas : il n'y a plus d'énergie potentielle disponible ni d'énergie cinétique mais de l'énergie électrique a été obtenue. L'énergie se conserve...

d'accord je comprends merci beaucoup d'avoir consacrer votre temps à mon problème

L'essentiel en physique est de comprendre.
Je suis content si j'ai pu t'aider. A une prochaine fois !