PHYSIQUE APPLIQUEE - CHOLET Renaudeau - La Mode - L’Hyrôme

Transport

Dernier ajout : 6 février.

Mise en mouvement
Notions et contenus Capacités exigibles
Actions mécaniques.force, couples et moment d’un couple. Transfert d’énergie par travail mécanique (force constante ; couple constant). Puissance moyenne. Conservation et non-conservation de l’énergie mécanique. Frottements de contact entre solides ; action d’un fluide sur un solide en mouvement relatif. - Identifier, inventorier, caractériser et modéliser les actions mécaniques s’exerçant sur un solide.
- Associer une variation d’énergie cinétique au travail d’une force ou d’un couple.
- Relier l’accélération à la valeur de la résultante des forces extérieures ou au moment du couple résultant dans le cas d’un mouvement uniformément accéléré.
- Écrire et exploiter l’expression du travail d’une force constante ou d’un couple de moment constant.
- Associer la force de résistance aérodynamique à une force de frottement fluide proportionnelle à la vitesse au carré et aux paramètres géométriques d’un objet en déplacement.
Transformation chimique et transfert d’énergie sous forme thermique. Combustion. - Citer différents carburants utilisés et leur mode de production (pétrochimie, agrochimie, bio-industries, etc.).
- Utiliser le modèle de la réaction pour prévoir les quantités de matière nécessaires et l’état final d’un système.
- Déterminer expérimentalement l’énergie libérée au cours de la combustion d’un hydrocarbure, puis confronter à la valeur calculée à partir d’enthalpies de combustion tabulées.
- Citer les dangers liés aux combustions et les moyens de prévention et de protection.
Transformation chimique et transfert d’énergie sous forme électrique. Piles, accumulateurs, piles à combustible. - Citer les caractéristiques des piles et leurs évolutions technologiques.
- Identifier l’oxydant et le réducteur mis en jeu dans une pile à partir de la polarité de la pile ou des couples oxydant/réducteur.
- Écrire les équations des réactions aux électrodes.
- Expliquer le fonctionnement d’une pile, d’un accumulateur, d’une pile à combustible.
- Utiliser le modèle de la réaction pour prévoir la quantité d’électricité totale disponible dans une pile.
- Associer charge et décharge d’un accumulateur à des transferts et conversions d’énergie.
- Définir les conditions d’utilisation optimales d’une batterie d’accumulateurs : l’énergie disponible, le courant de charge optimum et le courant de décharge maximal.
Chaînes énergétiques. Énergie et puissance. Puissance absorbée ; puissance utile ;réversibilité ; rendement. Convertisseurs électromécaniques d’énergie ; réversibilité. Rendement de conversion. - Décrire et schématiser les transferts ou les transformations d’énergie mises en jeu dans le déplacement d’un objet en mouvement en distinguant notamment les mouvements à accélération constante et les mouvements à vitesse constante.
- Comparer des ordres de grandeur des énergies stockées dans différents réservoirs d’énergie.
- Écrire et exploiter la relation entre une variation d’énergie et la puissance moyenne.
- Évaluer l’autonomie d’un système mobile autonome ; la comparer aux données du constructeur.
- Décrire les étapes conduisant de la combustion à l’énergie mécanique. Donner un ordre de grandeur du rendement.
- Déterminer expérimentalement le rendement d’un moteur électrique.
- Exploiter la caractéristique mécanique d’un moteur électrique et déterminer un point de fonctionnement.
Longévité et sécurité
Notions et contenus Capacités exigibles
Des matériaux résistants : contraintes mécaniques et thermiques, corrosion. - Distinguer les différentes familles de matériaux présentes dans un dispositif de transport et relier leurs propriétés physicochimiques à leur utilisation.
- Illustrer le rôle des différents facteurs agissant sur la corrosion des métaux et le vieillissement des matériaux.
- Prévoir différents moyens de protection et vérifier expérimentalement leur efficacité.
L’assistance au déplacement
Notions et contenus Capacités exigibles
Mesure des grandeurs physiques dans un dispositif de transport. - Citer quelques exemples de capteurs et de détecteurs utilisés dans un dispositif de transport.
- Préciser les grandeurs d’entrée et de sortie ainsi que le phénomène physique auquel la grandeur d’entrée est sensible.
- Distinguer les deux types de grandeurs : analogiques ou numériques.
- Interpréter le spectre d’un signal périodique : déterminer la fréquence du fondamental, déterminer les harmoniques non nuls.
- Mettre en œuvre expérimentalement une chaîne de mesure simple (conditionneur de capteur, conditionneur de signal, numérisation, etc.)
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