1.Facile
Une balle de 10 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 22 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez sa vitesse v juste avant qu’elle touche le sol.
m = 10 kgh = 22 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé
2.Facile
Une balle de 0,5 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 48 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez son énergie cinétique Ek juste avant qu’elle touche le sol.
m = 0,5 kgh = 48 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
3.Moyen
Une voiture de 1800 kg monte une pente de 6° à vitesse constante de 54 km/h. La résistance de l’air et la résistance au roulement totalisent 350 N. Trouvez la puissance P que les roues doivent fournir, en kW.
m = 1800 kgθ = 6°Fr = 350 Nv = 54 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
4.Moyen
Un bloc de 4 kg glisse de 13 m sur une pente inclinée de 30° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,3. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.
m = 4 kgθ = 30°μ = 0,3d = 13 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Difficile
Un bloc de 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 4,5 m (μ = 0,2) puis heurte un ressort (k = 4000 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la vitesse v du bloc quand il atteint le ressort.
m = 5 kgh = 3 mL = 4,5 mμ = 0,2k = 4000 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
Un chariot de 1 kg est lâché sans vitesse initiale à une hauteur de 20 m sur une piste lisse qui mène à une boucle circulaire verticale de rayon 5 m. Trouvez la réaction normale N exercée par la piste sur le chariot au sommet de la boucle.
m = 1 kgh = 20 mR = 5 mg = 9,81 m/s²
N = N
Corrigé
- 1. v = 20,78 m/s
- 2. Ek = 235,4 J
- 3. P = 32,94 kW
- 4. Wf = 132,5 J
- 5. v = 6,419 m/s
- 6. N = 29,43 N
Corrigés complets pas à pas : entraînez-vous sur ce thème sur examproblems.com.