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Principe de conservation d'énergie

Posté par
apple95
11-04-12 à 19:21

Bonsoir, J'ai un exo à faire et je ne sais pas si ce que j'ai fait est juste:    

On étudie l'élévation de température des plaquettes de frein du scooter lors d'un freinage brutal.
La masse totale du scooter additionnée à celle de Greg est de 160 kg et sa vitesse au début du
freinage est de 36 km/h (10 m/s).
1) Calculer, en joule, l'énergie cinétique Ec que possède le scooter avant de freiner.
2) Au cours du freinage, on admet que toute l'énergie cinétique du scooter se transforme intégralement en chaleur. Le système de freinage, de masse totale de 250g, à une capacité thermique massique 260 J/(kg.°C).  
Calculer, en °C, l'augmentation de température (θf -  θi) des plaquettes. Arrondir le résultat à
l'unité.
3) Pour chaque ligne, dire si c'est vrai ou faux
• Lors du freinage, l'énergie cinétique est conservée. -> V      
• Lors du freinage, l'énergie cinétique est dégradée.  -> F    
• L'énergie cinétique double si la vitesse double. -> V    
• Lors du freinage, le mode de transfert de l'énergie cinétique en
énergie thermique est le travail mécanique. -> V



Pour la 1) Ec= (1/2)x160x10²
             = 8000 J
        2)  Il y a conservation de l'énergie  donc Ec = Eth = 8000J
            Elle est juste transformée.
     (θf -  θi)= Eth/(m*c)
                     = 8000/(250*10^-3*260
                     = 123 °C
        3) J'ai mis les réponses à côté de chaque phrase

Pouvez-vous me corriger en cas d'erreur svp. En attente d'une réponse.Merci d'avance!!

Posté par
apple95
re : Principe de conservation d'énergie 11-04-12 à 19:23

Pour la 3) je pourrai avoir des explications en plus car mon prof m'a expliqué mais je n'ai toujours rien compris, fin à peu près.

Posté par
Coll Moderateur
re : Principe de conservation d'énergie 11-04-12 à 19:28

Bonjour,

D'accord pour les réponses aux questions 1 et 2

Questions 3
3a : que vaut l'énergie cinétique à la fin du freinage (quand le scooter est arrêté) ?

Posté par
apple95
re : Principe de conservation d'énergie 11-04-12 à 19:35

Selon moi il est nulle c'est comme pour l'énergie potentielle de pesanteur et l'énergie cinétique où au début l'Epp est au max tandis que l'Ec est nulle et au niveau du sol Epp est nulle et Ec est au max.

Oui? Non?

Posté par
Coll Moderateur
re : Principe de conservation d'énergie 11-04-12 à 19:37

L'énergie potentielle de pesanteur n'intervient pas ici.

Oui, quand le scooter est arrêté, son énergie cinétique est nulle.
Or au début du freinage elle vaut 8 000 joules

alors :

Citation :
Lors du freinage, l'énergie cinétique est conservée

Vrai ou faux ?

Posté par
apple95
re : Principe de conservation d'énergie 11-04-12 à 19:41

J'ai mis vrai ce n'est pas ça. Pour moi elle a juste été transféré en énergie thermique mais sa valeur est la même. J'ai l'impression de dire des bêtises!!!
Au pire expliquez-moi au cas où.

Posté par
Coll Moderateur
re : Principe de conservation d'énergie 11-04-12 à 20:30

L'énergie cinétique passe de la valeur 8 000 joules à la valeur 0 joule

Est-elle conservée oui ou non ?

Posté par
apple95
re : Principe de conservation d'énergie 11-04-12 à 23:43

non

Posté par
Coll Moderateur
re : Principe de conservation d'énergie 12-04-12 à 07:35

Nous sommes d'accord.
____________

Citation :
Lors du freinage, l'énergie cinétique est dégradée


Vrai ou faux ?

Tu sais donc que l'énergie cinétique n'est pas conservée. Mais tu sais aussi que l'énergie se conserve, donc l'énergie cinétique a changé de forme. Quelle est la nouvelle forme prise par l'énergie ? Est-ce une forme plus "noble" que l'énergie cinétique ? Y a-t-il eu "dégradation" de l'énergie ?

Posté par
apple95
re : Principe de conservation d'énergie 21-04-12 à 20:10

elle s'est transformé en énergie thermique, oui c'est une forme plus noble que l'énergie cinétique et oui elle a été dégradée sinon pour le reste des affirmations du 3) elles sont justes ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Principe de conservation d'énergie 21-04-12 à 20:14

Tes réponses sont contradictoires.

Si l'énergie thermique est plus noble que l'énergie cinétique alors l'énergie n'a pas été dégradée.

L'une des deux affirmations est donc fausse.

Posté par
apple95
re : Principe de conservation d'énergie 21-04-12 à 20:20

Il y a 4 affirmations vous pouvez me dire lesquelles sont justes et fausses par rapport avec mes réponses s'il vous plait? j'emmêle tout là

Posté par
apple95
re : Principe de conservation d'énergie 21-04-12 à 20:23

Selon ce que vous me dites l'énergie thermique est alors moins noble que l'énergie cinétique et oui elle a été détériorée. Pourrais-je avoir quelques explications pour mieux comprendre?

Posté par
apple95
re : Principe de conservation d'énergie 21-04-12 à 20:25

en fait je n'ai pas trop compris le sens du mot "noble" dans votre phrase c'est  pour cela que mes réponses sont contradictoires.

Posté par
Coll Moderateur
re : Principe de conservation d'énergie 21-04-12 à 20:28

• Lors du freinage, l'énergie cinétique est conservée.
Tu as répondu le 11 à 23 h 43 : non


• Lors du freinage, l'énergie cinétique est dégradée.
Tu réponds :

Citation :
elle s'est transformé en énergie thermique, oui c'est une forme plus noble que l'énergie cinétique et oui elle a été dégradée


Je te dis que ceci est contradictoire.
Si tu estimes que l'énergie thermique est plus noble que l'énergie cinétique alors tu ne peux pas en même temps dire que l'énergie s'est dégradée. Il faut choisir. L'une de tes deux affirmations est fausse

Posté par
apple95
re : Principe de conservation d'énergie 21-04-12 à 20:31

la 2eme c'est qu'en effet l'énergie est dégradé et pour la 4eme et la 3eme

Posté par
Coll Moderateur
re : Principe de conservation d'énergie 21-04-12 à 20:39

• Lors du freinage, l'énergie cinétique est dégradée.
Oui, c'est vrai. L'énergie thermique est beaucoup moins noble que les autres formes d'énergie, moins noble que l'énergie cinétique.

• L'énergie cinétique double si la vitesse double.
Que réponds-tu ? Considère la formule avec laquelle tu calcules une énergie cinétique...

Posté par
apple95
re : Principe de conservation d'énergie 21-04-12 à 21:09

je l'ai fait est j'ai dit que c'était vrai et pour la dernière aussi

Posté par
Coll Moderateur
re : Principe de conservation d'énergie 21-04-12 à 21:14

Quelle est la formule avec laquelle tu calcules Ec, une énergie cinétique, en fonction de la masse, m et de la vitesse v ?

Posté par
apple95
re : Principe de conservation d'énergie 21-04-12 à 21:16

Ec= 1/2.m.v²

Posté par
Coll Moderateur
re : Principe de conservation d'énergie 21-04-12 à 21:17

Exact !

Si la vitesse double, que devient l'énergie cinétique ?

Posté par
apple95
re : Principe de conservation d'énergie 21-04-12 à 21:21

je reformule Pour le 1. j'ai trouvé Ec= 1/2x160x10²=8x10^3J
J'ai alors doublé la vitesse Ec=1/2x160x20²=3.2x10^4J
Et donc c'est faux l'énergie cinétique est multiplié par 4 si la vitesse double.

Posté par
Coll Moderateur
re : Principe de conservation d'énergie 21-04-12 à 21:23

Très bien. Si la vitesse double l'énergie cinétique est multipliée par 4

• Lors du freinage, le mode de transfert de l'énergie cinétique en énergie thermique est le travail mécanique. -> V
Oui, c'est vrai.

Posté par
apple95
re : Principe de conservation d'énergie 21-04-12 à 21:25

Enfin, quel soulagement!
Merci pour vos aides et explications. Bonne soirée.

Posté par
Coll Moderateur
re : Principe de conservation d'énergie 21-04-12 à 21:27

Je t'en prie.
A une prochaine fois !



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