Bonjour,

1)

a) P₁ = U₁ x I₁ = 60 x 50.10⁻³ = 3 W

b) Δt = h/v = 20/10 = 2 s   (h en cm et v en cm.s⁻¹ donne bien Δt en s)

P₂ = mgh = 0,200 x 9,8 x 0,20 = 0,392 W  (P₂ = variation d'énergie potentielle de pesanteur entre h = 0 et h = 0,20 m)

c) rendement = puissance utile/puissance reçue

Soit : P₂/P₁ = 0,392/3 ≈ 0,13 soit 13%

d) énergie électrique → moteur → énergie mécanique + pertes en énergie thermique (chaleur)

2)a) Energie fournie par la pile :

P'₁ = U₂ x I₂ = 3,0 x 250.10⁻³ = 0,75 W

masse du cuivre : m' = 50 g = 50.10⁻³ kg

c(cuivre) = 385 J.K⁻¹.kg⁻¹

Energie reçue par le cuivre : Q = m' x c(cuivre) x Δθ

avec Δθ = 20°C

Soit : Q = 50.10⁻³ x 385 x 20 = 385 J

On en déduit : τ = Q/P'₁ = 385/0,75 ≈ 513 s soit 8 min et 33 s environ

b) La mise en garde est validée : Si le moteur est bloqué pendant 8 min, sa température va augmenter de 20°C.