1.Facile
Un bloc de 5 kg glisse à 1 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 = 5 kgv = 1 m/sk = 800 N/m
x = cm
Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé
2.Facile
Une balle de 0,5 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 19 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez son énergie cinétique Ek juste avant qu’elle touche le sol.
m = 0,5 kgh = 19 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
3.Moyen
Une voiture de 1500 kg monte une pente de 8° à vitesse constante de 54 km/h. La résistance de l’air et la résistance au roulement totalisent 400 N. Trouvez la puissance P que les roues doivent fournir, en kW.
m = 1500 kgθ = 8°Fr = 400 Nv = 54 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
4.Moyen
Une bille de 10 kg est suspendue à un fil léger de longueur 1,5 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 = 1,5 mθ = 70°g = 9,81 m/s²
T = N
5.Difficile
Un bloc de 15 kg part du repos au bas d’une pente de 35° et est tiré vers le haut de la pente par une force constante de 120 N parallèle à la pente. Le coefficient de frottement cinétique vaut 0,1. Trouvez la vitesse v du bloc après qu’il a parcouru 3 m vers le haut de la pente.
m = 15 kgF = 120 Nθ = 35°μ = 0,1d = 3 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
Un bloc de 15 kg part du repos au bas d’une pente de 25° et est tiré vers le haut de la pente par une force constante de 145 N parallèle à la pente. Le coefficient de frottement cinétique vaut 0,2. Trouvez la vitesse v du bloc après qu’il a parcouru 7 m vers le haut de la pente.
m = 15 kgF = 145 Nθ = 25°μ = 0,2d = 7 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
Corrigé
- 1. x = 7,906 cm
- 2. Ek = 93,2 J
- 3. P = 36,72 kW
- 4. T = 227,2 N
- 5. v = 3,069 m/s
- 6. v = 7,239 m/s
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