Bonjour Takeda,

peux-tu renvoyer un enonce plus complet stp ? Et si possible en n'oubliant pas les unites, car E_C2 = 2.10⁹ ne veut rien dire.
Prbebo

oui pardon donc Ec = 2.10⁹ J ; Ec₁ = 0 J ; Ec₂ = 2.10⁹ J

Voici le vrai énoncé de tout l'exercice :
Un lac artificiel, créé par un barrage, est situé à l'altitude z₁ = 1250 m. AU pied du barrage, à une altitude z₂ = 1020 m, une usine hydro-électrique est alimentée par cette retenue d'eau. Le débit de l'eau actionnant les turbines est D = 100 m³.s^-1. On néglige les pertes d'énergie par frottement dans le barrage et les conduites d'eau. Les altitudes z sont comptées à partir du niveau de la mer pris comme référence pour l'énergie potentielle. On prendra g = 9,81 N.kg^-1.


La masse de l'eau qui arrive aux turbines pendant 10 s est de 10⁶ kg.

OK Takeda, mais que doit-on calculer avec tout ca ? L'age du capitaine du bateau qui navigue sur le lac ?
Bon, ne te fache pas, j'ai compris ce qu'il faut faire, mais pour l'avenir retiens bien une chose : plus l'expose de ton pb sera precis, et plus vite t'arriveront les secours.

D'abord, dans le cas present, les altitudes z₁ et z₂ ne servent a rien : seules compte leur difference h = z₂ - z₁ = 230 m.

Ensuite il faut calculer le volume V puis la masse M d'eau qui arrive sur l'alternateur pendant 10 s : connaissant le debit D en m³/s, on trouve facilement V = 10.D = 1000 m³, et sachant qu'un litre d'eau pese 1 kg et qu'il y a 1000 litres dans 1 m³, on arrive sans trop de peine a M = 10⁶ kg.

Ceci fait, on peut calculer l'energie cinetique acquise par cette masse d'eau lorsqu'elle tombe de la hauteur h precedente : il faut exploiter l'hypothese de l'enonce "On néglige les pertes d'énergie par frottement dans le barrage et les conduites d'eau". Elle veut dire que toute l'energie potentielle due a la denivellation h a ete integralement convertie en energie cinetique, donc Ec₂ = Mgh. Si on fait le calcul, on obtient Ec₂ = Mgh = 2,25.10⁹ Joules. Je ne comprends dont pas la valeur 2.10⁹ Joules donnee dans ton enonce ; tu interviewera ton prof a ce sujet.

Ensuite, on parle rendement : le 1er enonce indique que le rendement en energie (cad le rapport entre l'energie electrique fournie par l'alternateur et l'energie cinetique qu'il a recue) vaut = 0,94. Ca veut dire que l'energie electrique vaut 0,94 fois celle recue par l'alternateur, soit P_E = 0,94.Mgh = 2,12.10⁹ Joules.

Deux petites remarques concernant de dernier resultat :

1 - rappelle-toi qu'un rendement est toujours une quantite inferieure a 1, donc necessairement P_E doit etre inferieur a l'energie Mgh fournie par l'eau (ca veut dire que si on te donne un rendement en pourcent, ie = 98 %, il ne faut pas oublier de diviser cette donnee par 100 pour la ramener a un nombre compris entre 0 et 1) ;

2 - Le Joule, qui est l'unite legale d'energie, est cependant une unite tres petite (c'est en gros l'energie qui correspond a la chute d'une masse de 100 g tombant d'une hauteur de 1 m : pas grand chose !). Or en physique plus une unite est petite, plus la valeur numerique qui lui est associee devient grande (exemple, si tu prends une longueur  de 1 m et que tu decides de l'exprimer en mm, tu obtiendras le nombre 1000 comme resultat de la mesure).  En matiere d'energie, on a donc besoin d'utiliser des multiples (cad des unites plus grandes), afin de diminuer la valeur numerique de leur mesure. En electricite, un multiple du Joule est le kWh (lire kilowatt x heure). C'est dans cette  unite que EDF exprime la consommation mensulelle d'energie electrique (demande a tes parents, ils en savent quelque chose). Pour passer du Joule au kW.heure, c'est facile et ton prof acceptera volontiers de t'expliquer si tu ne comprends pas bien :
1 Watt correspond a 1 Joule mis en jeu pendant 1 seconde, donc 1 Joule = 1 W x 1 s (attention, je n'ai pas ecrit 1W/s, mais le produit W.s). Donc, 1000 Joules correspondent a une energie de 1 kW par seconde, et pour arriver au kW.heure il faut encore multiplier par le nombre de secondes contenues dans une heure (3600 of course), ce qui donne 1 kW.h = 1000x3600 = 3,6.10⁶ Joules (ou encore, pour faire la marche arriere, 1 joule = 1/(3,6.10⁶) kWh = 2,78.10^-7 kWh. Avec ce changement d'unite, tu trouveras facilement que les 2,21.10⁹ Joules fournis par l'alternateur correspondent a 590 kWh. Bon, c'est loin d'etre equivalent a Tchernobyl (l'emission passe en ce moment a la TV), mais en matiere d'energie, toutes les gouttes d'eau sont bonnes a prendre...

A bientot pour une prochaine fois.  Prbebo.