L'énergie : conversions et transferts

\(v = \frac{90}{3{,}6} = 25\) m/s \(E_c = \frac{1}{2}mv^2 = \frac{1}{2} \times 1200 \times 25^2 = \frac{1}{2} \times 1200 \times 625 = 375\,000\) J \(= 375\) kJ

\(E_p = mgh = 2 \times 9{,}8 \times 10 = 196\) J

Conservation de l'énergie : \(E_c = E_p\) au départ \(\frac{1}{2}mv^2 = mgh\) \(v = \sqrt{2gh} = \sqrt{2 \times 9{,}8 \times 20} = \sqrt{392} \approx 19{,}8\) m/s

Voiture A : \(v_A = \frac{60}{3{,}6} \approx 16{,}7\) m/s \(E_{cA} = \frac{1}{2} \times 1000 \times 16{,}7^2 \approx 139\,000\) J

Moto B : \(v_B = \frac{120}{3{,}6} \approx 33{,}3\) m/s \(E_{cB} = \frac{1}{2} \times 200 \times 33{,}3^2 \approx 111\,000\) J

La voiture A a la plus grande énergie cinétique (139 kJ > 111 kJ), malgré sa vitesse plus faible.

\(P = \frac{E_p}{t} = \frac{mgh}{t} = \dot{m} \times g \times h\) \(\dot{m} = \frac{P}{g \times h} = \frac{100 \times 10^6}{9{,}8 \times 150} \approx 68\,000\) kg/s Soit un débit d'environ \(68\) m³/s.

Chaîne énergétique : Énergie électrique (secteur) → Lampe → Énergie lumineuse (utile) + Énergie thermique (perdue en chaleur)

La lampe à incandescence est peu efficace : environ 5% de l'énergie est convertie en lumière, le reste (95%) en chaleur.