1.Facile
Une balle de 1 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 50 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez sa vitesse v juste avant qu’elle touche le sol.
m = 1 kgh = 50 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé
2.Facile
Une caisse est tirée sur 20 m sur un sol horizontal par une corde qui fait 20° avec l’horizontale. La tension de la corde vaut 170 N. Trouvez le travail W effectué par la corde sur la caisse.
F = 170 Nd = 20 mθ = 20°
W = J
3.Moyen
Un bloc de 1 kg glisse de 3 m sur une pente inclinée de 45° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,3. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.
m = 1 kgθ = 45°μ = 0,3d = 3 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
4.Moyen
Une bille de 5 kg est suspendue à un fil léger de longueur 0,8 m. On l’écarte jusqu’à ce que le fil fasse 60° avec la verticale, puis on la lâche sans vitesse initiale. Trouvez la tension T du fil quand la bille passe au point le plus bas.
m = 5 kgL = 0,8 mθ = 60°g = 9,81 m/s²
T = N
5.Difficile
Un bloc de 2,5 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 3,5 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 2,5 m (μ = 0,15) puis heurte un ressort (k = 2000 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.
m = 2,5 kgh = 3,5 mL = 2,5 mμ = 0,15k = 2000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Difficile
Un chariot de 0,5 kg est lâché sans vitesse initiale à une hauteur de 7 m sur une piste lisse qui mène à une boucle circulaire verticale de rayon 2 m. Trouvez la réaction normale N exercée par la piste sur le chariot au sommet de la boucle.
m = 0,5 kgh = 7 mR = 2 mg = 9,81 m/s²
N = N
Corrigé
- 1. v = 31,32 m/s
- 2. W = 3195 J
- 3. Wf = 6,243 J
- 4. T = 98,1 N
- 5. x = 27,68 cm
- 6. N = 9,81 N
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