Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé

Une balle de 2,5 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 12 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez son énergie cinétique E_k juste avant qu’elle touche le sol.

Un treuil soulève une charge de 200 kg à vitesse constante d’une hauteur de 29 m en 20 s. Trouvez la puissance moyenne P qu’il fournit à la charge, en kW.

Une bille de 2 kg est suspendue à un fil léger de longueur 0,8 m. On l’écarte jusqu’à ce que le fil fasse 50° 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.

Une voiture de 2000 kg monte une pente de 4° à vitesse constante de 36 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.

Un ressort de raideur 3000 N/m placé au bas d’une pente de 35° est comprimé de 5 cm contre un bloc de 0,5 kg, puis relâché. Le coefficient de frottement cinétique entre le bloc et la pente vaut 0,1. Quelle distance d le bloc parcourt-il vers le haut de la pente depuis le point de lâcher avant de s’arrêter ? (Négligez la courte distance sur laquelle le ressort pousse, c’est-à-dire comptez le frottement et la pesanteur sur toute la distance d.)

Un bloc de 10 kg part du repos au bas d’une pente de 30° et est tiré vers le haut de la pente par une force constante de 95 N parallèle à la pente. Le coefficient de frottement cinétique vaut 0,2. Trouvez la vitesse v du bloc après qu’il a parcouru 5 m vers le haut de la pente.