Certains véhicules de secours sont équipés d'un treuil permettant de tirer ou soulever une charge lourde.

Comment calculer le rendement énergétique d'un tel dispositif ?

Le rendement d'un dispositif de levage dépend-il de la charge soulevée ?

L'expérience consiste à déterminer le rendement d'un dispositif de levage. Partant en position basse, la mise en action du moteur va permettre de soulever une charge de masse m, d'une hauteur h pendant la durée \Delta t.

L'expérimentateur doit :

• apporter un soin particulier pour mesurer la durée \Delta t du levage ;
• réaliser plusieurs expériences successives afin de valider les résultats expérimentaux ;
• faire varier au moins deux paramètres expérimentaux afin d'étudier leur influence sur la valeur du rendement ;
• veiller à ce que l'intensité du courant et la tension aux bornes du moteur soient constantes au cours de la montée.

• Générateur de tension continue adapté au monte-charge ;
• Moteur monte-charge avec réducteur (environ 400 tours/minute) et interrupteur marche/arrêt ;
• Potence, ficelle et crochet ;
• Plusieurs masses à suspendre de 100 g ;
• Voltmètre, ampèremètre ;
• Chronomètre ;
• Mètre mesureur.

• Énergie potentielle de pesanteur à une altitude z :
  E_{\mathrm{pp}}=m \cdot g \cdot z avec m en kg, z en m, E_{\mathrm{pp}} en J et g = 9,8 N·kg^‑1 ;
• Énergie de transfert électrique : E_{\mathrm{élec}}=U \cdot I \cdot \Delta t avec U en V, I en A, \Delta t en s et E_{\mathrm{élec}} en J ;
• Rendement : \eta=\dfrac{E_{\mathrm{pp}}}{E_{\mathrm{élec}}}.