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.

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
90°L = 1 m

Une petite bille est suspendue à un fil léger de longueur 1 m. On l’écarte jusqu’à ce que le fil fasse 90° 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 mθ = 90°g = 9,81 m/s²
v = m/s
2.Facile
m = 4 kggh = 49 m

Une balle de 4 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 49 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez son énergie cinétique Ek juste avant qu’elle touche le sol.

m = 4 kgh = 49 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
3.Moyen
45°d = 13 mμ = 0,3

Un bloc de 4 kg glisse de 13 m sur une pente inclinée de 45° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,3. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.

m = 4 kgθ = 45°μ = 0,3d = 13 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
4.Moyen
40°d = 17 mμ = 0,15

Un bloc de 10 kg glisse de 17 m sur une pente inclinée de 40° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,15. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.

m = 10 kgθ = 40°μ = 0,15d = 17 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Difficile
k = 3000 N/m25°μ = 0,25 kg

Un ressort de raideur 3000 N/m placé au bas d’une pente de 25° est comprimé de 15 cm contre un bloc de 5 kg, puis relâché. Le coefficient de frottement cinétique entre le bloc et la pente vaut 0,2. 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 = 5 kgk = 3000 N/mx = 15 cmθ = 25°μ = 0,2g = 9,81 m/s²
d = m
6.Difficile
F = 20 N30°μ = 0,252 kg

Un bloc de 2 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 20 N parallèle à la pente. Le coefficient de frottement cinétique vaut 0,25. Trouvez la vitesse v du bloc après qu’il a parcouru 6 m vers le haut de la pente.

m = 2 kgF = 20 Nθ = 30°μ = 0,25d = 6 mg = 9,81 m/s²
v = m/s

Corrigé

  1. 1. v = 4,429 m/s
  2. 2. Ek = 1923 J
  3. 3. Wf = 108,2 J
  4. 4. Wf = 191,6 J
  5. 5. d = 1,139 m
  6. 6. v = 5,971 m/s

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