1.Facile
Un treuil soulève une charge de 400 kg à vitesse constante d’une hauteur de 9 m en 12 s. Trouvez la puissance moyenne P qu’il fournit à la charge, en kW.
m = 400 kgh = 9 mt = 12 sg = 9,81 m/s²
P = kW
Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé
2.Facile
Un treuil soulève une charge de 250 kg à vitesse constante d’une hauteur de 26 m en 15 s. Trouvez la puissance moyenne P qu’il fournit à la charge, en kW.
m = 250 kgh = 26 mt = 15 sg = 9,81 m/s²
P = kW
3.Moyen
Une voiture de 1500 kg monte une pente de 5° à vitesse constante de 54 km/h. La résistance de l’air et la résistance au roulement totalisent 400 N. Trouvez la puissance P que les roues doivent fournir, en kW.
m = 1500 kgθ = 5°Fr = 400 Nv = 54 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
4.Moyen
Un bloc glisse sans vitesse initiale sur une pente inclinée de 20° par rapport à l’horizontale. Le coefficient de frottement dynamique vaut 0,1. Trouvez sa vitesse v après avoir glissé de 8 m le long de la pente.
θ = 20°μ = 0,1d = 8 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Difficile
Un chariot de 2 kg est lâché sans vitesse initiale à une hauteur de 12 m sur une piste lisse qui mène à une boucle circulaire verticale de rayon 4 m. Trouvez la réaction normale N exercée par la piste sur le chariot au sommet de la boucle.
m = 2 kgh = 12 mR = 4 mg = 9,81 m/s²
N = N
6.Difficile
Un bloc de 4 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 1 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 1 m (μ = 0,2) puis heurte un ressort (k = 1500 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la vitesse v du bloc quand il atteint le ressort.
m = 4 kgh = 1 mL = 1 mμ = 0,2k = 1500 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
Corrigé
- 1. P = 2,943 kW
- 2. P = 4,251 kW
- 3. P = 25,24 kW
- 4. v = 6,24 m/s
- 5. N = 19,62 N
- 6. v = 3,962 m/s
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