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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1.Facile
500 kgh = 11 mt = 15 s

Un treuil soulève une charge de 500 kg à vitesse constante d’une hauteur de 11 m en 15 s. Trouvez la puissance moyenne P qu’il fournit à la charge, en kW.

m = 500 kgh = 11 mt = 15 sg = 9,81 m/s²
P = kW
2.Facile
m = 5 kggh = 10 m

Une balle de 5 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 10 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez son énergie cinétique Ek juste avant qu’elle touche le sol.

m = 5 kgh = 10 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
3.Moyen
54 km/h2°800 kg

Une voiture de 800 kg monte une pente de 2° à vitesse constante de 54 km/h. La résistance de l’air et la résistance au roulement totalisent 600 N. Trouvez la puissance P que les roues doivent fournir, en kW.

m = 800 kgθ = 2°Fr = 600 Nv = 54 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
4.Moyen
25°d = 11 mμ = 0,25

Un bloc de 1 kg glisse de 11 m sur une pente inclinée de 25° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,25. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.

m = 1 kgθ = 25°μ = 0,25d = 11 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Difficile
h = 2,5 mL = 3,5 mμ = 0,1k = 2500 N/m

Un bloc de 4 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 2,5 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 3,5 m (μ = 0,1) puis heurte un ressort (k = 2500 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.

m = 4 kgh = 2,5 mL = 3,5 mμ = 0,1k = 2500 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Difficile
h = 1 mL = 2 mμ = 0,15k = 2500 N/m

Un bloc de 2,5 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 1 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 2 m (μ = 0,15) puis heurte un ressort (k = 2500 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.

m = 2,5 kgh = 1 mL = 2 mμ = 0,15k = 2500 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm

Corrigé

  1. 1. P = 3,597 kW
  2. 2. Ek = 490,5 J
  3. 3. P = 13,11 kW
  4. 4. Wf = 24,45 J
  5. 5. x = 25,98 cm
  6. 6. x = 11,72 cm

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