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principe de conservation de l'énergie
Une poche d'eau liquide de 65000 mètre cube a été découverte sous le glacier Tête Rousse situé à 3200 mètres d'altitude sur la voie normale d'ascension du Mont-Blanc. Cette poche est à 75 mètre de profondeur et menace de s'écouler vers la vallée de St-Gervais situé à 850 mètres d'altitude.
1) La référence des Epp est choisie au niveau de la vallée de St-Gervais.
a) Quelle forme d'énergie possède la masse d'eau liquide accumulée dans la poche?
b) Calculer cette énergie.
2) Si la poche s'ouvre, quelle sera l'Ec de l'eau à cet instant?
3) En négligeant les frottements; comment évoluera l'Em de l'eau pendant la descente vers la vallée.
4) En déduire la valeur de la vitesse qu'aurait atteinte cette eau dans la vallée dans le cadre de l'hypothèse faite à la question 3.
4) une simulation montre que l'eau serait arrivé dans la vallée avec une vitesse de 14m/s. Expliquez la différence.
1a) Au sommet, l'eau est immobile donc elle n'a pas d'Ec et a une EPP.
1b)La vallée St-Gervais sert de référence pour les Epp donc elle n'est plus à 850 mètres mais à 0 mètre et le glacier est à 3200-850=2350 mètres
Epp=mgz=65000*1000*9.8*2350=1.50*10^12 Joules
Je multiplie le volume par 1000 (masse volumique)pour avoir une masse d'eau en kg.
2) si la poche s'ouvre, l'Ec de l'eau à ce moment sera nulle.
3) En négligeant les frottements, Em=constante
4) Pendant la descente z diminue donc Epp diminue.
Puisque Em=cte alors Ec augmente.
Epp en bas (vallée=0 mètre) = mgz= 65000*1000*9.8*0=0J
Epp bas - Epp haut = 0-1.50*10^12 = -1.50*10^12 joules
Epp diminue de 1.50*10^12 donc Ec augmente d'autant.
v²=2*1.50*10^12/(65000*1000) = 46153
v = 214m/s
5) la différence d'avec la simulation est du au fait qu'on a négligé les frottements .
C'est bon pour les calculs et le raisonnement d'après vous??
Merci.
Bonjour pour commencer,
1)a) Ok.
1)b) Ok pour la formule mais étant donné qu'on nous dit que la poche est à 75m de profondeur, il faut soustraire encore les 75m aux 2350m.
2) Ok.
3) Ok.
4) Ok mais si on tient compte de ma remarques à la question b, on trouve vB=211 m/s
5) Oui voilà c'est la raison principale, il doit y en avoir d'autres mais c'est surtout qu'on a négligé les frottements.
merci d'avoir pris le temps de me répondre.
Je suis contente, au moins ça prouve que j'ai compris le raisonnement!!
Oui voilà, à part la petite erreur de départ le reste est bon.
Seulement à la question 4, j'aurai procédé autrement dans la rédaction mais ça revient au même. Je te mets quand même ce que j'aurai fait comme ça tu auras "deux méthodes différentes" pour répondre à cette question:
On néglige les frottements donc: Em=Ec+Ep=cste
Ce qui veut dire: avec le point A le point de départ de l'eau et le point B le point où h=0m.
On développe un peu l'expression:
On sait que: vA=0 m/s, hB=0 m, hA=2 275m et on cherche vB.
L'équation devient donc:
Ce qui donne:
Voilà, c'est tout 
Bonjour,
Je n'ai pas compris ce qu'il voulait dire dans l'énoncé quand ils écrivent" La référence des Epp est choisie au niveau de la vallée de St-Gervais". Qu'est-ce que ça signifie ?
Cela veut dire qu'au niveau de la vallée de St-Gervais Epp=0J. En fait on prend les hauteurs en fonction du niveau de la vallée de St-Gervais: h=0m. Un point situé à 100m au dessus du niveau de la vallée aura une hauteur h=100m, on ne prend pas pour origine des hauteurs le niveau de la mer comme on le fait généralement pour mesurer une altitude.
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