Exercices sur l'énergie mécanique

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Niveau: Secondaire, Lycée
Bac Pro indus Exercices sur l'énergie mécanique 1/5 EXERCICES SUR L'ÉNERGIE MÉCANIQUE Exercice 1 Lors d'une panne moteur, l'énergie nécessaire pour actionner les commandes vitales de l'avion est assurée par la « R.A.T. » (Ram Air Turbine). L'hélice de la R.A.T., qui tourne grâce au vent relatif, entraîne une pompe hydraulique. 1) Pour des raisons techniques, la vitesse linéaire en bout de pales d'hélice ne doit pas être supérieure à 300 m/s (vitesse du son dans les conditions de vol). Calculer la vitesse maximale de rotation de l'arbre de l'hélice en tours par minute. 2) À cette vitesse, le moment du couple fourni par l'arbre de l'hélice à la pompe est de 42 N.m. Déterminer la puissance mécanique fournie par l'hélice. (D'après sujet de Bac Pro Aéronautique Session 2002) Exercice 2 Un véhicule en translation possède une énergie cinétique 2 2 1 mvEc = . Sous l'action exclusive de son système de freinage, le véhicule ralentit. 1) Ce véhicule de 1000 kg se déplace à 83,5 km/h sur une route horizontale. a) Le conducteur freine jusqu'à l'arrêt complet du véhicule. Calculer la variation d'énergie cinétique ∆E pendant le freinage. b) Ce véhicule s'arrête sur une distance de 50 m.

arbre de l'hélice

mur mur

treuil électrique

lame de scie

energie cinétique

vitesse maximale de rotation de l'arbre de l'hélice en tours par minute

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http://maths-sciences.frBac Pro indusEXERCICES SUR L’ÉNERGIE MÉCANIQUE Exercice 1 Lors d’une panne moteur, l’énergie nécessaire pour actionner les commandes vitales de l’avion est assurée par la « R.A.T. » (Ram Air Turbine). L’hélice de la R.A.T., qui tourne grâce au vent relatif, entraîne une pompe hydraulique. Alternateur Moteur hydraulique Circuit électrique Vent relatif Autres utilisations Circuit hydraulique 50 cm Arbre de Pompe hydraulique l’hélice 1) Pour des raisons techniques, la vitesse linéaire en bout de pales d’hélice ne doit pas être supérieure à 300 m/s (vitesse du son dans les conditions de vol). Calculer la vitesse maximale de rotation de l’arbre de l’hélice en tours par minute. 2) À cette vitesse, le moment du couple fourni par l’arbre de l’hélice à la pompe est de 42 N.m. Déterminer la puissance mécanique fournie par l’hélice. (D’après sujet de Bac Pro Aéronautique Session 2002) Exercice 2 1 2 Un véhicule en translation possède une énergie cinétiqueEc=mv. 2 Sous l’action exclusive de son système de freinage, le véhicule ralentit. 1) Ce véhicule de 1000 kg se déplace à 83,5 km/h sur une route horizontale. a) Le conducteur freine jusqu’à l’arrêt complet du véhicule. Calculer la variation d’énergie cinétique∆E pendant le freinage. b) Ce véhicule s’arrête sur une distance de 50 m. Calculer la valeur de la force de freinage F appliquée au véhicule pendant le freinage. 2) Le même véhicule descend une route en pente; il roule à la même vitesse, puis freine et s’arrête en 50 m. a) La variation d’énergie cinétique a-t-elle changé ?Justifier votre réponse. b) Une autre forme d’énergie intervient. Laquelle ? c) Quelle influence a cette autre forme d’énergie sur le travail de la force de freinage ? (D’après sujet Bac Pro MAVA Session juin 2004) Exercices sur l’énergie mécanique1/5

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