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 = 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 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 = 1 mθ = 60°g = 9,81 m/s²
v = m/s
2.Facile
m = 2,5 kggh = 31 m

Une balle de 2,5 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 31 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez son énergie cinétique Ek juste avant qu’elle touche le sol.

m = 2,5 kgh = 31 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
3.Moyen
0,05 kgk = 1500 N/mh = ?

Un lanceur jouet comporte un ressort vertical de raideur 1500 N/m. On y place une balle de 0,05 kg, on comprime le ressort de 3 cm, puis on le relâche. En négligeant la résistance de l’air et la masse du ressort, trouvez la hauteur h à laquelle monte la balle, mesurée depuis sa position ressort comprimé.

m = 0,05 kgk = 1500 N/mx = 3 cmg = 9,81 m/s²
h = m
4.Moyen
40°d = 12 mμ = 0,15

Un bloc glisse sans vitesse initiale sur une pente inclinée de 40° par rapport à l’horizontale. Le coefficient de frottement dynamique vaut 0,15. Trouvez sa vitesse v après avoir glissé de 12 m le long de la pente.

θ = 40°μ = 0,15d = 12 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Difficile
h = 4,5 mL = 2,5 mμ = 0,25k = 4000 N/m

Un bloc de 4 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 2,5 m (μ = 0,25) puis heurte un ressort (k = 4000 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.

m = 4 kgh = 4,5 mL = 2,5 mμ = 0,25k = 4000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Difficile
h = 4,5 mL = 3 mμ = 0,3k = 1000 N/m

Un bloc de 4 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 3 m (μ = 0,3) puis heurte un ressort (k = 1000 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.

m = 4 kgh = 4,5 mL = 3 mμ = 0,3k = 1000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm

Corrigé

  1. 1. v = 3,132 m/s
  2. 2. Ek = 760,3 J
  3. 3. h = 1,376 m
  4. 4. v = 11,15 m/s
  5. 5. x = 27,57 cm
  6. 6. x = 53,15 cm

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