L'énergie

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Exercice 1: En route vers l'ISS
Des fusées sont régulièrement utilisées pour ravitailler les astronautes de la Station spatiale
internationale ISS.

Document 1: Une fusée et son décollage
Au moment du décollage, la masse d'une fusée est égale à 750 tonnes. Une grande partie de cette
masse correspond au carburant qui est emporté par la fusée et qu'elle consomme au cours de son
vol. Ce carburant est en partie issu du pétrole. Après 30 secondes de vol, l'altitude de la fusée est de 2 000 mètres, sa vitesse est de 190 m/s et sa masse de 627 tonnes.

Données:

1 tonne 1000 kg

Intensité de la pesanteur terrestre jusqu'à 2 000 mètres du sol: gr=9,8 N/kg

Energle potentielle de position (en J) d'un objet de masse m (en kg) situé à une altitude h (en m): E( petit p) = mxgxh

1) Calculer l'énergie potentielle de position de la fusée :

a. Au niveau du sol lorsque son altitude est égale à 0.

b. Après 30 secondes de vol.

2) Calculer l'énergie cinétique de la
fusée :

a. Au niveau du sol avant le décollage.

b. Après 30 secondes de vol.

3) Sous quelle forme une partie de l'énergie est-elle dissipée pendant le vol?

4) Quelle est la forme d'énergie contenue dans le carburant de la
fusée ?

5) La source de cette énergie est-elle totalement renouvelable?

6) Recopier et compléter la chaîne énergétique du moteur de la fusée.

Exercice 2: L'énergie des vaques

La surface de l'océan est généralement agitée par des vagues. Celles-ci peuvent avoir des effets dévastateurs comme lors des tsunamis. On évalue la puissance des vagues à 46 kW par
mètre de rivage sur les côtes atlantiques du sud de l'Europe (France, Espagne, Portugal).

Document 1:

Le système Pelamis a été conçu pour convertir l'énergie cinétique des vagues en énergie électrique.
Il est constitué de tubes articulés qui, en montant et descendant lors du passage des
vagues, actionnent un alternateur électrique.La puissance électrique fournie est de 750 kW. Avec cette puissance, le système Pelamis
peut alimenter environ 500 familles.

Document 2: Consommation électrique

La consommation électrique moyenne d'une famille est de 10 000 kWh par an.

1) a. Calculer l'énergie fournie par un Pelamis en un an.

b. Ce résultat est-il en accord avec la phrase en gras du doc. 1?

2) Recopier et compléter la chaîne énergétique d'un Pelamis.

3) En quoi la production d'énergie électrique par des Pelamis contribue-t-elle au développement
durable?