Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé

Une balle de 4 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 25 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez sa vitesse v juste avant qu’elle touche le sol.

Un treuil soulève une charge de 250 kg à vitesse constante d’une hauteur de 26 m en 8 s. Trouvez la puissance moyenne P qu’il fournit à la charge, en kW.

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 90° 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 bloc glisse sans vitesse initiale sur une pente inclinée de 30° par rapport à l’horizontale. Le coefficient de frottement dynamique vaut 0,3. Trouvez sa vitesse v après avoir glissé de 19 m le long de la pente.

Un bloc de 15 kg part du repos au bas d’une pente de 35° et est tiré vers le haut de la pente par une force constante de 140 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.

Un ressort de raideur 2000 N/m placé au bas d’une pente de 30° est comprimé de 20 cm contre un bloc de 0,5 kg, puis relâché. Le coefficient de frottement cinétique entre le bloc et la pente vaut 0,3. 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.)