1.Facile
Une balle de 5 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 44 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez son énergie cinétique Ek juste avant qu’elle touche le sol.
m = 5 kgh = 44 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé
2.Facile
Un treuil soulève une charge de 500 kg à vitesse constante d’une hauteur de 4 m en 60 s. Trouvez la puissance moyenne P qu’il fournit à la charge, en W.
m = 500 kgh = 4 mt = 60 sg = 9,81 m/s²
P = W
3.Moyen
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 60° 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 = 0,5 mθ = 60°g = 9,81 m/s²
T = N
4.Moyen
Un bloc de 0,5 kg glisse de 6 m sur une pente inclinée de 35° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,3. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.
m = 0,5 kgθ = 35°μ = 0,3d = 6 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Difficile
Un bloc de 10 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 4,5 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 1 m (μ = 0,25) puis heurte un ressort (k = 2500 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.
m = 10 kgh = 4,5 mL = 1 mμ = 0,25k = 2500 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Difficile
Un chariot de 5 kg est lâché sans vitesse initiale à une hauteur de 10 m sur une piste lisse qui mène à une boucle circulaire verticale de rayon 2,5 m. Trouvez la réaction normale N exercée par la piste sur le chariot au sommet de la boucle.
m = 5 kgh = 10 mR = 2,5 mg = 9,81 m/s²
N = N
Corrigé
- 1. Ek = 2158 J
- 2. P = 327 W
- 3. T = 98,1 N
- 4. Wf = 7,232 J
- 5. x = 57,75 cm
- 6. N = 147,2 N
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