Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé

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1.Facile
m = 2,5 kggh = 36 m

Une balle de 2,5 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 36 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez son énergie cinétique Ek juste avant qu’elle touche le sol.

m = 2,5 kgh = 36 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
2.Facile
1 kgv = 5,5 m/sk = 1000 N/m

Un bloc de 1 kg glisse à 5,5 m/s sur une surface horizontale lisse et heurte un ressort de raideur 1000 N/m. Trouvez la compression maximale x du ressort, en cm.

m = 1 kgv = 5,5 m/sk = 1000 N/m
x = cm
3.Moyen
70°L = 1 m5 kg

Une bille de 5 kg est suspendue à un fil léger de longueur 1 m. On l’écarte jusqu’à ce que le fil fasse 70° 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 = 1 mθ = 70°g = 9,81 m/s²
T = N
4.Moyen
35°d = 18 mμ = 0,4

Un bloc de 0,5 kg glisse de 18 m sur une pente inclinée de 35° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,4. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.

m = 0,5 kgθ = 35°μ = 0,4d = 18 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Difficile
h = 5 mL = 5 mμ = 0,3k = 2000 N/m

Un bloc de 5 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 5 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 5 m (μ = 0,3) puis heurte un ressort (k = 2000 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.

m = 5 kgh = 5 mL = 5 mμ = 0,3k = 2000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Difficile
4 kg2 kgμ = 0,25d = 0,5 m

Un bloc de 4 kg repose sur une table horizontale rugueuse (μ = 0,25). Un fil léger part de ce bloc, passe sur une poulie lisse au bord de la table et rejoint un bloc suspendu de 2 kg. Le système est lâché sans vitesse initiale. Trouvez la vitesse v des blocs après que le bloc suspendu est descendu de 0,5 m.

m1 = 4 kgm2 = 2 kgμ = 0,25d = 0,5 mg = 9,81 m/s²
v = m/s

Corrigé

  1. 1. Ek = 882,9 J
  2. 2. x = 17,39 cm
  3. 3. T = 113,6 N
  4. 4. Wf = 28,93 J
  5. 5. x = 41,43 cm
  6. 6. v = 1,279 m/s

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