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
60°L = 2 m

Une petite bille est suspendue à un fil léger de longueur 2 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 = 2 mθ = 60°g = 9,81 m/s²
v = m/s
2.Facile
80 kgh = 12 mt = 15 s

Un treuil soulève une charge de 80 kg à vitesse constante d’une hauteur de 12 m en 15 s. Trouvez la puissance moyenne P qu’il fournit à la charge, en W.

m = 80 kgh = 12 mt = 15 sg = 9,81 m/s²
P = W
3.Moyen
20°d = 14 mμ = 0,25

Un bloc glisse sans vitesse initiale sur une pente inclinée de 20° par rapport à l’horizontale. Le coefficient de frottement dynamique vaut 0,25. Trouvez sa vitesse v après avoir glissé de 14 m le long de la pente.

θ = 20°μ = 0,25d = 14 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Moyen
40°d = 8 mμ = 0,35

Un bloc de 1 kg glisse de 8 m sur une pente inclinée de 40° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,35. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.

m = 1 kgθ = 40°μ = 0,35d = 8 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Difficile
k = 800 N/m20°μ = 0,252 kg

Un ressort de raideur 800 N/m placé au bas d’une pente de 20° est comprimé de 10 cm contre un bloc de 2 kg, puis relâché. Le coefficient de frottement cinétique entre le bloc et la pente vaut 0,25. 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 = 2 kgk = 800 N/mx = 10 cmθ = 20°μ = 0,25g = 9,81 m/s²
d = m
6.Difficile
h = 3,5 mL = 2 mμ = 0,25k = 1000 N/m

Un bloc de 10 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 m (μ = 0,25) puis heurte un ressort (k = 1000 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la vitesse v du bloc quand il atteint le ressort.

m = 10 kgh = 3,5 mL = 2 mμ = 0,25k = 1000 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s

Corrigé

  1. 1. v = 4,429 m/s
  2. 2. P = 627,8 W
  3. 3. v = 5,424 m/s
  4. 4. Wf = 21,04 J
  5. 5. d = 0,3534 m
  6. 6. v = 7,672 m/s

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