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
45°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 45° 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 = 45°g = 9,81 m/s²
v = m/s
2.Facile
F = 100 N40°d = 15 m

Une caisse est tirée sur 15 m sur un sol horizontal par une corde qui fait 40° avec l’horizontale. La tension de la corde vaut 100 N. Trouvez le travail W effectué par la corde sur la caisse.

F = 100 Nd = 15 mθ = 40°
W = J
3.Moyen
0,05 kgk = 800 N/mh = ?

Un lanceur jouet comporte un ressort vertical de raideur 800 N/m. On y place une balle de 0,05 kg, on comprime le ressort de 6 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 = 800 N/mx = 6 cmg = 9,81 m/s²
h = m
4.Moyen
35°d = 6 mμ = 0,25

Un bloc de 2,5 kg glisse de 6 m sur une pente inclinée de 35° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,25. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.

m = 2,5 kgθ = 35°μ = 0,25d = 6 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Difficile
h = 6,8 mR = 1,5 mN = ?

Un chariot de 10 kg est lâché sans vitesse initiale à une hauteur de 6,8 m sur une piste lisse qui mène à une boucle circulaire verticale de rayon 1,5 m. Trouvez la réaction normale N exercée par la piste sur le chariot au sommet de la boucle.

m = 10 kgh = 6,8 mR = 1,5 mg = 9,81 m/s²
N = N
6.Difficile
h = 4,5 mL = 1,5 mμ = 0,25k = 800 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 1,5 m (μ = 0,25) puis heurte un ressort (k = 800 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.

m = 4 kgh = 4,5 mL = 1,5 mμ = 0,25k = 800 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm

Corrigé

  1. 1. v = 3,79 m/s
  2. 2. W = 1149 J
  3. 3. h = 2,936 m
  4. 4. Wf = 30,13 J
  5. 5. N = 398,9 N
  6. 6. x = 63,61 cm

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