1.Facile
Une balle de 1 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 38 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez sa vitesse v juste avant qu’elle touche le sol.
m = 1 kgh = 38 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé
2.Facile
Un treuil soulève une charge de 150 kg à vitesse constante d’une hauteur de 26 m en 30 s. Trouvez la puissance moyenne P qu’il fournit à la charge, en kW.
m = 150 kgh = 26 mt = 30 sg = 9,81 m/s²
P = kW
3.Moyen
Une voiture de 1000 kg monte une pente de 8° à vitesse constante de 54 km/h. La résistance de l’air et la résistance au roulement totalisent 750 N. Trouvez la puissance P que les roues doivent fournir, en kW.
m = 1000 kgθ = 8°Fr = 750 Nv = 54 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
4.Moyen
Une bille de 0,2 kg est suspendue à un fil léger de longueur 3 m. On l’écarte jusqu’à ce que le fil fasse 40° 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 = 0,2 kgL = 3 mθ = 40°g = 9,81 m/s²
T = N
5.Difficile
Un bloc de 0,5 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 2 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 2,5 m (μ = 0,25) puis heurte un ressort (k = 800 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.
m = 0,5 kgh = 2 mL = 2,5 mμ = 0,25k = 800 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Difficile
Un bloc de 2,5 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 3 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 1,5 m (μ = 0,3) puis heurte un ressort (k = 2500 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.
m = 2,5 kgh = 3 mL = 1,5 mμ = 0,3k = 2500 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
Corrigé
- 1. v = 27,3 m/s
- 2. P = 1,275 kW
- 3. P = 31,73 kW
- 4. T = 2,88 N
- 5. x = 12,98 cm
- 6. x = 22,37 cm
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