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.

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
50°L = 1 m

Une petite bille est suspendue à un fil léger de longueur 1 m. On l’écarte jusqu’à ce que le fil fasse 50° 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 = 1 mθ = 50°g = 9,81 m/s²
v = m/s
2.Facile
F = 20 N40°d = 10 m

Une caisse est tirée sur 10 m sur un sol horizontal par une corde qui fait 40° avec l’horizontale. La tension de la corde vaut 20 N. Trouvez le travail W effectué par la corde sur la caisse.

F = 20 Nd = 10 mθ = 40°
W = J
3.Moyen
72 km/h3°2000 kg

Une voiture de 2000 kg monte une pente de 3° à vitesse constante de 72 km/h. La résistance de l’air et la résistance au roulement totalisent 550 N. Trouvez la puissance P que les roues doivent fournir, en kW.

m = 2000 kgθ = 3°Fr = 550 Nv = 72 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
4.Moyen
20°d = 5 mμ = 0,15

Un bloc de 0,5 kg glisse de 5 m sur une pente inclinée de 20° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,15. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.

m = 0,5 kgθ = 20°μ = 0,15d = 5 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Difficile
F = 75 N20°μ = 0,258 kg

Un bloc de 8 kg part du repos au bas d’une pente de 20° et est tiré vers le haut de la pente par une force constante de 75 N parallèle à la pente. Le coefficient de frottement cinétique vaut 0,25. Trouvez la vitesse v du bloc après qu’il a parcouru 2 m vers le haut de la pente.

m = 8 kgF = 75 Nθ = 20°μ = 0,25d = 2 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
h = 7 mR = 2 mN = ?

Un chariot de 1 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 = 1 kgh = 7 mR = 2 mg = 9,81 m/s²
N = N

Corrigé

  1. 1. v = 2,647 m/s
  2. 2. W = 153,2 J
  3. 3. P = 31,54 kW
  4. 4. Wf = 3,457 J
  5. 5. v = 3,855 m/s
  6. 6. N = 19,62 N

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