Questions 11
Proposé par Kwiiz.ch

Travail, énergie et puissance

GYM4 Physique GYM PH 1

Kwiiz de physique (Secondaire II) sur le travail, l'énergie et la puissance : le « travail » au sens physique, énergie cinétique ($\tfrac12 mv^2$) et potentielle, conservation et dégradation de l'énergie, puissance ($P = W/t$). Avec des surprises (porter un sac ne fournit aucun travail, la vitesse en bas d'une descente ne dépend que de la hauteur, le mouvement perpétuel est impossible) et l'ordre de grandeur du joule. Aligné sur l'objectif GYM PH 1 (travail et énergie, GYM4) du plan d'études gymnasial.

Objectif du Plan d'études romand (PER)

GYM PH 1 — Discipline fondamentale : physique.

Aperçu des questions

1Au sens physique, y a-t-il un travail (une force qui déplace quelque chose dans son sens), ou aucun travail ?
2Une voiture qui roule deux fois plus vite possède deux fois plus d'énergie cinétique.
VraiFaux
3Sur des montagnes russes sans frottement, de quoi dépend la vitesse du wagon en bas d'une descente ?
De la seule hauteur de la descente, pas de la forme de la penteDe la longueur totale du trajet parcouru sur les railsDe la forme précise de la pente et du nombre de virages empruntésSurtout de la masse du wagon et des passagers
4Une force motrice fournit $100$ J à un chariot de $5$ kg initialement au repos, mais les frottements en dissipent $10$ J. Quelle vitesse (en m/s) le chariot atteint-il ?
5Deux grues montent la même charge à la même hauteur, mais l'une le fait deux fois plus vite. Que dire de cette grue rapide ?
Elle fournit exactement deux fois plus de travail que l'autre grue au totalElle fournit le même travail, mais avec deux fois plus de puissanceElle fournit deux fois moins d'énergie à la charge au totalElle développe exactement la même puissance que l'autre
6Il est impossible de construire une machine qui fonctionnerait pour toujours sans aucune source d'énergie extérieure.
VraiFaux
7Une grue lève $200$ kg à $15$ m en une demi-minute ($g = 10$ N/kg), pendant que son moteur consomme $1250$ W. Quel est son rendement (en %) ?
8Dans un barrage hydroélectrique, quelle est la chaîne de transformations de l'énergie ?
Énergie chimique contenue dans les molécules d'eau → mouvement → électricitéÉnergie électrique → mouvement → lumièreÉnergie potentielle de pesanteur → mouvement → électricitéÉnergie potentielle de pesanteur → chaleur → électricité
9Soulever une pomme d'un mètre coûte de l'ordre d'un joule d'énergie.
VraiFaux
10Associe chaque situation à la forme d'énergie principale mise en jeu.

À associer par paires :

Un cycliste lancé à pleine vitesseUn rocher en équilibre au bord d'une falaiseUne flèche encochée sur un arc bandéDu bois qui brûle dans une cheminée
énergie chimiqueénergie cinétiqueénergie potentielle de pesanteurénergie potentielle élastique
11Une balle qui rebondit finit toujours par s'arrêter. Si l'énergie se conserve, où est-elle donc passée ?
Elle est repassée en énergie de hauteur, stockée dans le solElle a été entièrement rendue au champ de pesanteur de la Terre au fil des rebondsElle reste stockée dans la balle sous forme d'énergie potentielleÀ chaque rebond, une partie s'est transformée en chaleur et en son

Les bonnes réponses se découvrent en jouant le Kwiiz.