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
30°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 30° 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 = 30°g = 9,81 m/s²
v = m/s
2.Facile
m = 10 kggh = 41 m

Une balle de 10 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 41 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez son énergie cinétique Ek juste avant qu’elle touche le sol.

m = 10 kgh = 41 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
3.Moyen
30°L = 0,5 m5 kg

Une bille de 5 kg est suspendue à un fil léger de longueur 0,5 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.

m = 5 kgL = 0,5 mθ = 30°g = 9,81 m/s²
T = N
4.Moyen
54 km/h3°1800 kg

Une voiture de 1800 kg monte une pente de 3° à vitesse constante de 54 km/h. La résistance de l’air et la résistance au roulement totalisent 300 N. Trouvez la puissance P que les roues doivent fournir, en kW.

m = 1800 kgθ = 3°Fr = 300 Nv = 54 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
5.Difficile
F = 95 N30°μ = 0,18 kg

Un bloc de 8 kg part du repos au bas d’une pente de 30° et est tiré vers le haut de la pente par une force constante de 95 N parallèle à la pente. Le coefficient de frottement cinétique vaut 0,1. Trouvez la vitesse v du bloc après qu’il a parcouru 5 m vers le haut de la pente.

m = 8 kgF = 95 Nθ = 30°μ = 0,1d = 5 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
h = 3 mL = 3 mμ = 0,3k = 2500 N/m

Un bloc de 0,5 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 3 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 3 m (μ = 0,3) puis heurte un ressort (k = 2500 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.

m = 0,5 kgh = 3 mL = 3 mμ = 0,3k = 2500 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm

Corrigé

  1. 1. v = 2,293 m/s
  2. 2. Ek = 4022 J
  3. 3. T = 62,19 N
  4. 4. P = 18,36 kW
  5. 5. v = 7,823 m/s
  6. 6. x = 9,078 cm

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