Exercice 2 - Étude du moteur · Bac STI2D Physique-Chimie et Mathématiques Métropole Candidat libre 2021

EXERCICE 2 commun à tous les candidats (6 points): mise en sécurité d’une piscine avec un volet roulant

(physique-chimie)

Le but de l'exercice est d'étudier la possibilité de l'installation d'une alimentation autonome pour un volet roulant permettant de protéger et sécuriser la piscine.

Le bassin de la piscine étudiée a les dimensions suivantes:

longueur: 7,0 m, largeur: 3,5 m et profondeur (fond plat): 1,5 m.

1. Étude du moteur.

Fiche technique du moteur

Vitesse moteur en tour/min · 3 tours/min

Tension d'alimentation · 24 V

Intensité · 5,0 A

Puissance électrique · 120 W

d'après notice technique moteur Becker

1.1.

En vous aidant de la fiche technique du moteur, et sachant que le rayon moyen de l'ensemble arbre du moteur et volet est de l'ordre de $25\text{ cm}$, évaluer la vitesse moyenne de déroulement du volet sur le bassin.

1.2.

Évaluer la durée nécessaire pour couvrir toute la surface du bassin. Commenter.

1.3.

Le rendement du moteur étant de l'ordre de $90\,\%$, déterminer la puissance mécanique développée par le moteur. Quelle est la nature de la puissance dissipée ?

1.4.

Sachant que la puissance mécanique développée par le moteur est égale au produit du couple moteur par la vitesse angulaire, évaluer la valeur du couple moteur.