Sciences naturelles 2008-2009
Représentation graphique et énergie
Test

Test sur la représentation graphique et sur l’énergie.

Article mis en ligne le 16 janvier 2009
dernière modification le 15 janvier 2009

par Bernard Vuilleumier

Problème 1 (12 points)
Les mesures effectuées dans un bassin d’accumulation situé à une altitude de 2400 m donnent les résultats suivants :

temps en hvolume en m3
1 1280
2 1604
3 1887
4 2547
5 2866
6 3851
7 4161
8 4636
9 5024
10 5800
11 6426

- Établissez. à partir de ces mesures, le graphique donnant le volume d’eau retenue en fonction du temps (à la main ou à l’ordinateur). (4 points)
- Tracez la droite qui passe au plus près de points reportés. (1 point)
- Que vaut l’incertitude maximale sur la mesure du volume. (1 point)
- Calculez la pente de cette droite ainsi que son ordonnée à l’origine et donnez les unités de ces deux grandeurs. (2 points)
- Donnez une interprétation physique de ces deux grandeurs. (2 points)
- Quelle est l’énergie potentielle gravitationnelle de cette retenue en t = 11 h par rapport à l’usine si celle-ci se trouve à une altitude de 400 m ?

Problème 2 (12 points)
On mesure la distance franchie par un mobile en fonction du temps et on obtient la graphique suivant :

- Calculez la pente de la droite ainsi que son ordonnée à l’origine et donnez les unités de ces deux grandeurs. (4 points)
- Que valait la distance franchie par le mobile au temps t = 0 s ? (1 point)
- Que vaut la vitesse de ce mobile entre t = 4 s et t = 14 s ? (1 point)
- Estimez l’incertitude absolue et l’incertitude relative maximales sur la distance. (4 points)
- Quelle est l’énergie cinétique de ce mobile si sa masse vaut 100 g ?

Problème 3 (8 points)
La retenue d’un barrage situé à une altitude de 2000 m évolue selon le graphique suivant :

- Calculez l’énergie potentielle gravitationnelle de cette retenue en t = 2 h et t = 10 h si l’usine est située à 200 m d’altitude. (2 points)
- Que vaut le débit du barrage ? (2 points)
- Que valait la retenue en t = 0 h ? (2 points)
- De combien l’énergie potentielle gravitationnelle diminue-t-elle entre t = 2 h et t = 10 h ?