Problématique

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                   Quelles sont les énergies mises en jeu lors de la production d'électricité ?

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Une goutte d’eau du barrage de tignes.

           

On considère une goutte d’eau de masse m =5,2.10-7 kg. Le point de départ de cette goutte est nommé A et le point d'arrivée B. La force F de cette goutte est constante, elle ne subit aucun frottement.
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    • Lors d'une chute de A à B, il y a un travail de la goutte entre le point A et B.

WAB(p) = m.g.(zA-zB)=m.g.h

WAB(p) = 5,2.10-7 * 9,8 (181 – 0)

                = 9,2.10-4 J

Travail entre A et B.
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  • Cette goutte se dote d'une énergie, c'est l'énergie cinétique de la goutte en translation.

V² = 2 g.h

         = 2 * 9,8 * 181

         = 3548

 V       = 60 m.s-1

Vitesse de la goutte.

WAB(p) = ½ m.60

                  = ½ * 5,2.10-7 * 60

                  = 1,56.10-5 J

Énergie cinétique de la goutte en translation.
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  • Il y a également une énergie potentielle de pesanteur de la goutte.

Epp = m.g.z

       = 5,2.10-7 * 9,8 * 181

       = 9,22.10-4

Énergie potentielle de pesanteur de la goutte.
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  • La goutte étudié se dote ensuite d'une énergie mécanique.

Em = Ec + Epp

       = 9,22.10-4

       = 2 * 9,22.10-4

       = 1,84.10-3

Énergie mécanique de la goutte.

Remarque:

Le travail W représente l'énergie fournie par cette force lors du déplacement de son point d'application. 

Ce travail est exprimé en Joules.

Dans notre cas la goutte ne subit aucun frottement, la force F est constante, s'applique sur un trajet rectiligne A,B et fourni donc une énergie, un travail W. 

C'est en plus une force conservative, son travail ne dépend pas du chemin suivi.

W = F.AB  // le travail est égale au produit des vecteurs F et AB

    =P.AB * cos (F;AB) // la goutte d'eau est soumise à son poids.

    =P.AB

WAB = P.AB

    = m.g.h

vecteurs