1.Facile
Une caisse est tirée sur 8 m sur un sol horizontal par une corde qui fait 50° avec l’horizontale. La tension de la corde vaut 20 N. Trouvez le travail W effectué par la corde sur la caisse.
F = 20 Nd = 8 mθ = 50°
W = J
Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé
2.Facile
Une balle de 2,5 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 32 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez son énergie cinétique Ek juste avant qu’elle touche le sol.
m = 2,5 kgh = 32 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
3.Moyen
Une voiture de 800 kg monte une pente de 4° à vitesse constante de 72 km/h. La résistance de l’air et la résistance au roulement totalisent 500 N. Trouvez la puissance P que les roues doivent fournir, en kW.
m = 800 kgθ = 4°Fr = 500 Nv = 72 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
4.Moyen
Un bloc glisse sans vitesse initiale sur une pente inclinée de 25° par rapport à l’horizontale. Le coefficient de frottement dynamique vaut 0,2. Trouvez sa vitesse v après avoir glissé de 18 m le long de la pente.
θ = 25°μ = 0,2d = 18 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Difficile
Un bloc de 1 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 2 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 3,5 m (μ = 0,25) puis heurte un ressort (k = 4000 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.
m = 1 kgh = 2 mL = 3,5 mμ = 0,25k = 4000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Difficile
Un bloc de 2 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 1 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 1 m (μ = 0,1) puis heurte un ressort (k = 1000 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.
m = 2 kgh = 1 mL = 1 mμ = 0,1k = 1000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
Corrigé
- 1. W = 102,8 J
- 2. Ek = 784,8 J
- 3. P = 20,95 kW
- 4. v = 9,232 m/s
- 5. x = 7,428 cm
- 6. x = 18,79 cm
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