La notion d’énergie est abordée à différents moments de l’année : lors de l’interprétation énergétique de la mécanique et lors de l’étude des échanges thermiques. C’est donc un gros morceau auquel on va s’attaquer.
Les ressources
La notion d’énergie recouvre différents aspects :
- Pour l’aspect « mécanique » on parle de travail des forces, d’énergie mécanique, cinétique et potentielle. Dans le programme ces notions sont abordées pour comprendre le phénomène d’amortissement des systèmes oscillants. Voir la fiche oscillateurs et amortissements.
- Pour l’aspect « thermique » , on parle de transferts d’énergie, de chaleur interne, de capacité thermique, etc. Voir la fiche Transferts d’énergie entre systèmes macroscopiques.
Exercices
Pour les variations d’énergies mécaniques dans les systèmes oscillants et autre, l’exercice 2 d’Antilles-Guyane 2017 est très complet [correction sur labolycee.org] :
- L’exercice 2 de Nouvelle-Calédonie 2017 explore la notion de travail du poids avant de partir un peu hors piste (c’est le cas de le dire…) [Correction sur labolycee.org]
- L’exercice 2 de l’épreuve rattrapage d’Antilles-Guyane 2017 propose une étude énergétique des mouvements d’un skater [correction sur labolycee.org] – Attention à ne pas se faire prendre par le titre « Quand Newton vient en aide au skater » : la notion d’énergie n’a pas grand chose à voir avec Newton… et il n’est pas demandé d’appliquer les lois de Newton dans le sujet.
- Un peu de seconde loi de Newton dans l’exercice 2 d’Amérique du Nord 2018 avant de faire l’étude énergétique d’une chute avec frottements [Correction sur labolycee.org]
- L’exercice 1 de Liban 2016 introduit un vol zéro-g par une étude énergétique avant de faire l’étude du mouvement en utilisant la 2nde loi de Newton [correction sur labolycee.org]
- L’exercice 1 d’Antille 2013 propose quelques questions générales sur les pendules avant une synthèses sur la mesure du temps [Correction sur labolycee.org],
- L’exercice 2 de centre étranger 2014 propose une étude énergétique d’un atterissage sur Mars [correction sur labolycee.org]
- Dans les archives des années précédentes, on pourra faire la partie A de l’exercice 2 d’Amérique du Sud 2005 sans calculatrice (eh oui…) [correction sur labolycee.org]
- Cet exercice d’Amérique du Sud 2002 est assez complet [correction sur labolycee.org]
- Pour une étude énergétique d’un autre genre de système on pourra faire l’exercice 2 d’Antilles 2009. [correction sur labolycee.org]
Pour les transferts thermiques entre systèmes macroscopiques, on ne trouvera rien dans les anciens sujets puisque c’est une partie qui est apparue pour le bac 2013. Mais il est d’ores et déjà tombé pas mal de sujets (surtout en 2015…un sujet à la mode) :
- L’exercice 1 d’Amérique du Sud 2013 nous propose une étude énergétique dans le domaine de l’habitat. [correction sur labolycee.org]
- L’exercice 3 du sujet de rattrapage métropole 2013 qui nous parle de sauna – c’est d’actualité… [correction sur labolycee.org]
- L’exercice 3 d’Amérique du Nord 2014 qui propose une étude de document dans le domaine de la production énergétique agricole [correction sur labolycee.org]
- L’exercice 3 de centre étranger 2014 propose une détermination de résistance thermique [correction sur labolycee.org]
- Exercice 1 de Liban 2015 : étude d’une maison passive, flux thermiques, résistance thermique [correction sur labolycee.org]
- Exercice 2 de Liban 2015 (décidément, ils ont été gâtés cette année au Liban) : les différents types de transferts thermiques au début d’un exercice de chimie sur une piscine chauffée [Correction sur labolycee.org]
- Exercice 2 de Pondichéry 2015 : encore une histoire de piscine mais cette fois-ci on fait le bilan d’une pompe à chaleur [Correction sur labolycee.org]
- Plus original : étude d’une installation thermique dans un camping dans l’exercice 3 d’Amérique du Nord 2015. Un calcul utilisant la capacité thermique de l’eau et une grosse étude de document avec une synthèse à faire [Correction sur labolycee.org]
- L’exo 2 de Polynésie 2016 est très très complet : il utilise le prétexte du numérique pour mener l’étude énergétique d’une ferme de serveur, tout y passe : capacité thermique, flux de chaleur, etc. [Correction sur labolycee.org]
- Je m’arrête là mais il y en encore d’autres sur la page transferts thermique de labolycee.org, la preuve que c’est un sujet que les concepteurs affectionnent particulièrement.
Remarquez comme il ne faut absolument jamais faire d’impasse. Cette thématique peut être abordée dans plusieurs exercices d’un même sujet…
