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.

Pour les enseignants : gratuite à imprimer, copier et utiliser en classe. Chaque nouvelle fiche a de nouvelles valeurs et son propre corrigé. Un lien vers ExamProblems sur la page de votre cours est apprécié.

Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
40°L = 1,5 m

Une petite bille est suspendue à un fil léger de longueur 1,5 m. On l’écarte jusqu’à ce que le fil fasse 40° avec la verticale, puis on la lâche sans vitesse initiale. En négligeant la résistance de l’air, trouvez sa vitesse v au point le plus bas.

L = 1,5 mθ = 40°g = 9,81 m/s²
v = m/s
2.Facile
m = 2 kggh = 8 m

Une balle de 2 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 8 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez sa vitesse v juste avant qu’elle touche le sol.

m = 2 kgh = 8 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
3.Moyen
40°d = 4 mμ = 0,2

Un bloc de 4 kg glisse de 4 m sur une pente inclinée de 40° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,2. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.

m = 4 kgθ = 40°μ = 0,2d = 4 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
4.Moyen
20°d = 5 mμ = 0,25

Un bloc de 2 kg glisse de 5 m sur une pente inclinée de 20° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,25. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.

m = 2 kgθ = 20°μ = 0,25d = 5 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Difficile
h = 2,5 mL = 5 mμ = 0,1k = 2000 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 5 m (μ = 0,1) puis heurte un ressort (k = 2000 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.

m = 4 kgh = 2,5 mL = 5 mμ = 0,1k = 2000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Difficile
k = 800 N/m25°μ = 0,32 kg

Un ressort de raideur 800 N/m placé au bas d’une pente de 25° est comprimé de 12 cm contre un bloc de 2 kg, puis relâché. Le coefficient de frottement cinétique entre le bloc et la pente vaut 0,3. 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.)

m = 2 kgk = 800 N/mx = 12 cmθ = 25°μ = 0,3g = 9,81 m/s²
d = m

Corrigé

  1. 1. v = 2,624 m/s
  2. 2. v = 12,53 m/s
  3. 3. Wf = 24,05 J
  4. 4. Wf = 23,05 J
  5. 5. x = 28,01 cm
  6. 6. d = 0,4227 m

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