Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé

Une balle de 10 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 34 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez son énergie cinétique E_k juste avant qu’elle touche le sol.

Une petite bille est suspendue à un fil léger de longueur 2,5 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.

Un bloc de 2 kg glisse de 3 m sur une pente inclinée de 30° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,3. Trouvez le travail W_f effectué contre le frottement.

Une bille de 0,2 kg est suspendue à un fil léger de longueur 2 m. On l’écarte jusqu’à ce que le fil fasse 30° avec la verticale, puis on la lâche sans vitesse initiale. Trouvez la tension T du fil quand la bille passe au point le plus bas.

Un ressort de raideur 3000 N/m placé au bas d’une pente de 20° est comprimé de 15 cm contre un bloc de 0,5 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.)

Un chariot de 0,5 kg est lâché sans vitesse initiale à une hauteur de 6 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.