Energie et
mouvement d'un système mécanique,
Concours TSEEAC 2022.
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Energie et
mouvement d'un système mécanique.
Un
objet de masse m = 100 g est lâché d'une hauteur h = 1,00 m sans
vitesse initiale de la surface d'un plan d'eau. Il atteint l'eau au
bout de 0,45 s. Une fois immergé, l'objet continue de descendre pendant
0,60 s avant de s'arrêter et de commencer à remonter. Pendant le
mouvement la valeur de la vitesse de l'objet évolue de la façon
suivante.
![](images/tseeac15.png)
Q25. En
considérant que l'objet n'est soumis qu'à son poids avant d'atteindre
la surface de l'eau, son énergie cinétique maximale est comprise entre :
A. 0,6 et 6 J vrai ; B. 6 J et 60 J. C.60 J et 600 J. D. 600 J et 6 kJ.
Energie mécanique initiale ( sous forme potentielle ) : mgh = 0,100 x 10 x1 =1 J)
Energie mécanique finale ( sous forme cinétique) :½m v2= 1 J.
Q26. Dans ces conditions, la vitesse maximale est comprise entre
A. 1 et 3 m /s ; B.3 et 10 m /s vrai . C.10 et 30 m /s. D. 30 et 100 m /s.
v2 = 2 / 0,1 = 20 ; v ~4,5 m/s.
Q27.
L'objet immergé est soumis à son poids et à la poussée d'Archimède
verticale vers le haut. La valeur de la force totale subie par l'objet
dans l'eau est :
A. m Dt / vmax avec Dt = 0,60 s.
B. m vmax / Dt avec Dt = 0,60 s. Vrai.
C. m Dt / vmax avec Dt = 1,05 s.
D. m vmax / Dt avec Dt = 1,05 s.
Accélération : dv / dt ~ v max / Dt avec Dt = 1,05-0,45 = 0,60 s.
Force totale : m v max / Dt.
Q28. La valeur de la poussée d'Archimède est alors comprise entre :
A. 0,03 et 1 N.
B. 1 et 30 N. Vrai
C. 30 N et 1 kN
D. 1 kN et 30 kN.
![](images/tseeac16.png) Force totale : m v max / Dt = 0,1 x 4,5 / 0,6 =4,5 / 6 =0,75 N, orientée vers le haut.
Poids : 0,1 x10 = 1 N orienté vers le bas
Force totale = poussée - poids.
Poussée = 1 +0,75 = 1,75 N.
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Aspects énergétiques des phénomènes électriques.. Q29.Un
résistor de résistance R =270 ohms est parcouru par une intensité
continue I = 160 mA. La puissance dissipée par ce résistor par
effet Joule est comprise entre :
A. 1 W et 10 W. Vrai.
B.10 W et 100 W.
C. 100 W et 1 kW.
D. 1 kW et 10 kW.
P = RI2 = 270 x0,162 =270 x 0,0256 =2,7 x 2,56 ~ 7 W.
Q30 Si ce résistor fonctionne pendant 5 min, il disipe une énergie comprise entre :
A. 30 J et 100 J.
B. 100 J et 300 J.
C. 300 J et 1 kJ.
D. 1 kJ et 3 kJ. Vrai.
Energie ( J) = Puissance (W) x durée (s) ~ 7 x 5 x 60~ 2100 J ou 2 kJ.
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