Bloc de glace et sa planche

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Exercices
Classe(s) : 1re S | Thème(s) : Formes et principe de conservation de l’énergie 


Pour refroidir la cargaison d’un bateau de pêche, des blocs de glace de 50 kg sont chargés à bord. Deux hommes les lancent un par un sur une planche horizontale où ils glissent avant de s’arrêter au bout de 2,5 m.

1. Faire le bilan des forces appliquées sur le système une fois le bloc glissant sur la planche.

2. Calculer la variation de l’énergie mécanique du système précédent entre les points A et B, sachant que la vitesse initiale du bloc en A est de et qu’il s’arrête en B.

3. Quelle est la valeur d’énergie échangée à cause des frottements ?

4. Déterminer la variation de l’énergie mécanique dans le cas où le système étudié est .

5. Pour que la glace ne fonde pas, les ouvriers placent la planche dans un cylindre en plastique couvert de laine de verre, très isolant. On peut considérer dans ce cas qu’il n’y a pas de transfert thermique entre le système et l’extérieur lors du mouvement des blocs sur la planche. Déterminer la variation de l’énergie interne du système.

6. S’agit-il d’une augmentation ou d’une diminution de l’énergie interne du système  ? Sous quelle forme se manifeste-t-elle ?

4. et 5. La planche fait partie du système et ne constitue plus l’extérieur pour le bloc. Les échanges d’énergie sont « internes ».