1. Citez les différents types 
de travail mécanique impliqués 
dans cette situation.
2. Calculez le travail total qui
sera produit par le cycliste lors 
de cette montée.
3. Calculez sa puissance mécanique totale.
4. Le rendement mécanique pour
ce type d’exercice est égal au
rapport entre la
variation d’énergie mécanique 
et la variation d’énergie métabolique.
  En prenant une
valeur de rendement de 20%, vous
calculerez le nombre de Joules « métaboliques »
consommés lors de cette montée.
5. Sachant qu’une barre énergétique
apporte environ 300 kJ, combien de barres cet
effort représente-t-il ?

Données de base :
Masse totale : 65 kg + 15 kg = 80 kg
Vitesse : 18 km/h = 5 m/s
Temps : 5 min = 300 s
Distance parcourue : 5 m/s×300 s=1500 m
Dénivelé : 100 m
Constante de gravité (g) : 9,81 m/s2

1. Les types de travail mécanique
Dans cette situation de 
biomécanique, tu retrouves
deux types de travail :
Le travail contre la gravité 
  (pour monter le dénivelé).
Le travail contre les forces
de frottement (air et matériel).
Il n'y a pas de travail 
d'accélération car la vitesse
reste constante.

2. Le travail total produit (W)
Tu dois additionner le travail
de la gravité et le travail des frottements.
Travail contre la gravité (Wg ) =
masse × gravité × dénivelé
Wg =80×9,81×100=78 480 J
Travail contre les frottements (Wf ) =
force × distance
Wf =50×1500=75 000 J
Travail total = 78 480+75 000= 153 480 J

3. La puissance mécanique totale (P)
La puissance correspond au 
travail divisé par le temps en secondes.
P=153 480 / 300
P= 511,6 W

4. L'énergie métabolique consommée
Le corps humain possède un
rendement mécanique. Ici, 20 % 
(0,20) de l'énergie dépensée par 
le corps sert à faire avancer le vélo. 
  Le reste se dissipe en chaleur.
Énergie métabolique = 
Travail mécanique / Rendement
Énergie métabolique = 153 480 / 0,20 
Énergie métabolique = 767 400 J (soit 767,4 kJ)

5. L'équivalent en barres énergétiques
Tu divises l'énergie métabolique
totale par l'énergie apportée 
par une barre (300 kJ).
Nombre de barres = 767,4 / 300
Nombre de barres ≈ 2,56
Cet effort représente un peu 
plus de deux barres et demie.