Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé

Fiche d’exercices de Travail et énergie gratuite et imprimable : 6 exercices, du niveau facile au niveau examen, avec corrigé. Imprimez-la ou enregistrez-la en PDF.

Pour les enseignants : gratuite à imprimer, copier et utiliser en classe. Chaque nouvelle fiche a de nouvelles valeurs et son propre corrigé. Un lien vers ExamProblems sur la page de votre cours est apprécié.

Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
70°L = 2,5 m

Une petite bille est suspendue à un fil léger de longueur 2,5 m. On l’écarte jusqu’à ce que le fil fasse 70° avec la verticale, puis on la lâche sans vitesse initiale. En négligeant la résistance de l’air, trouvez sa vitesse v au point le plus bas.

L = 2,5 mθ = 70°g = 9,81 m/s²
v = m/s
2.Facile
60°L = 3 m

Une petite bille est suspendue à un fil léger de longueur 3 m. On l’écarte jusqu’à ce que le fil fasse 60° avec la verticale, puis on la lâche sans vitesse initiale. En négligeant la résistance de l’air, trouvez sa vitesse v au point le plus bas.

L = 3 mθ = 60°g = 9,81 m/s²
v = m/s
3.Moyen
45°d = 11 mμ = 0,25

Un bloc de 1 kg glisse de 11 m sur une pente inclinée de 45° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,25. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.

m = 1 kgθ = 45°μ = 0,25d = 11 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
4.Moyen
35°d = 15 mμ = 0,15

Un bloc glisse sans vitesse initiale sur une pente inclinée de 35° par rapport à l’horizontale. Le coefficient de frottement dynamique vaut 0,15. Trouvez sa vitesse v après avoir glissé de 15 m le long de la pente.

θ = 35°μ = 0,15d = 15 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Difficile
h = 4,5 mL = 1 mμ = 0,2k = 2500 N/m

Un bloc de 0,5 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 4,5 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 1 m (μ = 0,2) puis heurte un ressort (k = 2500 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.

m = 0,5 kgh = 4,5 mL = 1 mμ = 0,2k = 2500 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Difficile
k = 3000 N/m25°μ = 0,155 kg

Un ressort de raideur 3000 N/m placé au bas d’une pente de 25° est comprimé de 15 cm contre un bloc de 5 kg, puis relâché. Le coefficient de frottement cinétique entre le bloc et la pente vaut 0,15. Quelle distance d le bloc parcourt-il vers le haut de la pente depuis le point de lâcher avant de s’arrêter ? (Négligez la courte distance sur laquelle le ressort pousse, c’est-à-dire comptez le frottement et la pesanteur sur toute la distance d.)

m = 5 kgk = 3000 N/mx = 15 cmθ = 25°μ = 0,15g = 9,81 m/s²
d = m

Corrigé

  1. 1. v = 5,681 m/s
  2. 2. v = 5,425 m/s
  3. 3. Wf = 19,08 J
  4. 4. v = 11,52 m/s
  5. 5. x = 12,99 cm
  6. 6. d = 1,232 m

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