Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé

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1.Facile
1 kgv = 3,5 m/sk = 2000 N/m

Un bloc de 1 kg glisse à 3,5 m/s sur une surface horizontale lisse et heurte un ressort de raideur 2000 N/m. Trouvez la compression maximale x du ressort, en cm.

m = 1 kgv = 3,5 m/sk = 2000 N/m
x = cm
2.Facile
2 kgv = 2 m/sk = 800 N/m

Un bloc de 2 kg glisse à 2 m/s sur une surface horizontale lisse et heurte un ressort de raideur 800 N/m. Trouvez la compression maximale x du ressort, en cm.

m = 2 kgv = 2 m/sk = 800 N/m
x = cm
3.Moyen
70°L = 0,8 m10 kg

Une bille de 10 kg est suspendue à un fil léger de longueur 0,8 m. On l’écarte jusqu’à ce que le fil fasse 70° 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 = 10 kgL = 0,8 mθ = 70°g = 9,81 m/s²
T = N
4.Moyen
30°d = 7 mμ = 0,25

Un bloc de 2 kg glisse de 7 m sur une pente inclinée de 30° 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 = 30°μ = 0,25d = 7 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Difficile
h = 3 mL = 2 mμ = 0,3k = 2000 N/m

Un bloc de 4 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 3 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 2 m (μ = 0,3) puis heurte un ressort (k = 2000 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.

m = 4 kgh = 3 mL = 2 mμ = 0,3k = 2000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Difficile
F = 15 N20°μ = 0,152 kg

Un bloc de 2 kg part du repos au bas d’une pente de 20° et est tiré vers le haut de la pente par une force constante de 15 N parallèle à la pente. Le coefficient de frottement cinétique vaut 0,15. Trouvez la vitesse v du bloc après qu’il a parcouru 2 m vers le haut de la pente.

m = 2 kgF = 15 Nθ = 20°μ = 0,15d = 2 mg = 9,81 m/s²
v = m/s

Corrigé

  1. 1. x = 7,826 cm
  2. 2. x = 10 cm
  3. 3. T = 227,2 N
  4. 4. Wf = 29,73 J
  5. 5. x = 30,69 cm
  6. 6. v = 3,324 m/s

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