numéros 4 chap.8

B0njour!
je suis un peu perdue au numéro 4 du chap.8...je ne sais pas quelles formules utiliser avec ce genre de problème..

Oui, un numéro difficile parce qu'on a tendance à le poser à l'envers. Toute la difficulté réside dans la question : "qu'est-ce qui est égal à 15% de quoi ? ".

On te dit d'abord que la transformation de 1 gramme de graisse libère une énergie ΔE de 3,76 x 10⁴ Joules. Ensuite, il va falloir gravir à pied les marches pour faire un travail avec nos muscles . La difficulté n'est pas de calculer ce travail car le travail est simplement la force multipliée par le déplacement; soit tu dis qu'on doit exercer une force égale et contraire à la gravité sur une distance Δy, soit tu dis qu'on augmente notre énergie potentielle d'une quantité mgh, ça revient au même. Disons qu'on fait un travail W_muscles pour monter en haut de la tour.

Énergie consommée = chaleur + W_muscles

Lorsqu'on te dit que les muscles ont une efficacité de 15%, qu'est-ce que ça veut dire ? que 15% DE QUELLE QUANTITÉ est égal à QUELLE AUTRE QUANTITÉ ?

Supposons par exemple qu'une voiture possède une efficacité de 15%. Cela voudra dire que le travail mécanique du moteur (F Δx) est égal à 15/100 de l'énergie d'origine chimique contenue dans l'essence et qui sera brûlée pour faire ce travail.

Concrètement, si un litre d'essence libère (ou dégage) 40 MJ (4 x 10⁷ J) d'énergie, alors, on pourra faire un travail mécanique de 6 MJ en brûlant un litre.

0,15 * 40 MJ = 6 MJ

Le reste (34 MJ) est gaspillé en chaleur principalement. Donc, par exemple, tu peux imaginer qu'avec un litre d'essence, en montant lentement une pente, une auto d'une tonne (1000 kg) pourrait monter jusqu'à 612 m , mais pas plus haut. Elle aurait acquis une énergie potentielle de 6 mJ et le reste serait disparu en chaleur.

Dans ton problème, tu dois considérer le corps humain comme s'il était une machine possédant 15% d'efficacité. La personne décide de monter en haut de la tour. Le travail utile qu'elle va faire va lui faire gagner de l'énergie potentielle . Pour ce faire, le carburant qu'elle va utiliser, c'est de la graisse. Tu cherches l'énergie qu'elle a dû consommer pour faire un travail efficace égale à sa variation d'énergie potentielle. Donc

__?___ = 0,15 * ___?____

Ensuite, c'est facile de faire un produit croisé pour trouver le nombre de grammes de graisse auxquels correspondent cette énergie consommée.

JM