1) On utilise le théorème de l´énergie cinétique
Le travail effectué est égal à la variation d´énergie cinétique.
On supposera celle-ci nulle si le sang circule à vitesse constante
Travail effectué pour élever le sang d´une hauteur h = Travail effectué par le coeur + Travail du poids du sang
Travail effectué par le coeur = puissance développée * temps = 2,5 * 60/78 = 1,923 J
car une pulsation dure 60 s/78 (78 pulsations/mn)
Travail du poids = - mg h = - 0,1 * 9,8 h = - 0,98 h
Donc 1,923 - 0,98 h = 0
h = 1,923/0,98 = 1,96 m
2) Même principe
Le poids ne travaille pas car l´avion vole à l´horizontale. La variation d´énergie cinétique est nulle car la vitesse est constante
Le travail total (ou la puissance totale) est donc nul
Puissance du moteur + puissance du vent = 0
Pmoteur - F V = 0
V = 200 m/s
F = Pmoteur/V = 1,5 10^6 / 200 = 7500 N
3) Théorème de l´énergie potentielle :
Variation d´énergie potentielle = variation d´énergie cinétique :
- mg (h-0) = 1/2 m (0 - V²)
h = V²/(2g) = 16,5 m
Ec = 0 J car la vitesse est nulle en haut de la trajectoire
Théorème de l´énergie cinétique :
La variation d´énergie cinétique est nulle car la vitesse est nulle quand la pierre atteint le clou
0 = W = -mg h + F d avec d = 3 mm
Donc F = mgh/d = 0,15 * 9,8 * 16,5 / (3 10^-3) = 8085 N