Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé

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1.Facile
F = 200 N35°d = 5 m

Une caisse est tirée sur 5 m sur un sol horizontal par une corde qui fait 35° avec l’horizontale. La tension de la corde vaut 200 N. Trouvez le travail W effectué par la corde sur la caisse.

F = 200 Nd = 5 mθ = 35°
W = J
2.Facile
150 kgh = 19 mt = 45 s

Un treuil soulève une charge de 150 kg à vitesse constante d’une hauteur de 19 m en 45 s. Trouvez la puissance moyenne P qu’il fournit à la charge, en W.

m = 150 kgh = 19 mt = 45 sg = 9,81 m/s²
P = W
3.Moyen
35°d = 20 mμ = 0,2

Un bloc de 0,5 kg glisse de 20 m sur une pente inclinée de 35° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,2. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.

m = 0,5 kgθ = 35°μ = 0,2d = 20 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
4.Moyen
110 km/h

Une voiture roulant à 110 km/h sur une route horizontale freine brusquement et dérape jusqu’à l’arrêt, roues bloquées. Le coefficient de frottement cinétique entre les pneus et la route vaut 0,7. Trouvez la distance de freinage d.

v = 110 km/hμ = 0,7g = 9,81 m/s²
d = m
5.Difficile
h = 3,5 mL = 3,5 mμ = 0,2k = 2000 N/m

Un bloc de 10 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 3,5 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 3,5 m (μ = 0,2) puis heurte un ressort (k = 2000 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.

m = 10 kgh = 3,5 mL = 3,5 mμ = 0,2k = 2000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Difficile
4 kg1 kgμ = 0,1d = 1,5 m

Un bloc de 4 kg repose sur une table horizontale rugueuse (μ = 0,1). Un fil léger part de ce bloc, passe sur une poulie lisse au bord de la table et rejoint un bloc suspendu de 1 kg. Le système est lâché sans vitesse initiale. Trouvez la vitesse v des blocs après que le bloc suspendu est descendu de 1,5 m.

m1 = 4 kgm2 = 1 kgμ = 0,1d = 1,5 mg = 9,81 m/s²
v = m/s

Corrigé

  1. 1. W = 819,2 J
  2. 2. P = 621,3 W
  3. 3. Wf = 16,07 J
  4. 4. d = 67,98 m
  5. 5. x = 52,41 cm
  6. 6. v = 1,879 m/s

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