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
1 kgv = 5 m/sk = 1000 N/m

Un bloc de 1 kg glisse à 5 m/s sur une surface horizontale lisse et heurte un ressort de raideur 1000 N/m. Trouvez la compression maximale x du ressort, en cm.

m = 1 kgv = 5 m/sk = 1000 N/m
x = cm
2.Facile
m = 2,5 kggh = 19 m

Une balle de 2,5 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 19 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez sa vitesse v juste avant qu’elle touche le sol.

m = 2,5 kgh = 19 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
3.Moyen
40°d = 9 mμ = 0,35

Un bloc de 5 kg glisse de 9 m sur une pente inclinée de 40° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,35. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.

m = 5 kgθ = 40°μ = 0,35d = 9 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
4.Moyen
0,25 kgk = 1500 N/mh = ?

Un lanceur jouet comporte un ressort vertical de raideur 1500 N/m. On y place une balle de 0,25 kg, on comprime le ressort de 4 cm, puis on le relâche. En négligeant la résistance de l’air et la masse du ressort, trouvez la hauteur h à laquelle monte la balle, mesurée depuis sa position ressort comprimé.

m = 0,25 kgk = 1500 N/mx = 4 cmg = 9,81 m/s²
h = m
5.Difficile
F = 120 N30°μ = 0,310 kg

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 120 N parallèle à la pente. Le coefficient de frottement cinétique vaut 0,3. Trouvez la vitesse v du bloc après qu’il a parcouru 7 m vers le haut de la pente.

m = 10 kgF = 120 Nθ = 30°μ = 0,3d = 7 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
h = 3,5 mL = 1,5 mμ = 0,2k = 2500 N/m

Un bloc de 1 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 3,5 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 1,5 m (μ = 0,2) puis heurte un ressort (k = 2500 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.

m = 1 kgh = 3,5 mL = 1,5 mμ = 0,2k = 2500 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm

Corrigé

  1. 1. x = 15,81 cm
  2. 2. v = 19,31 m/s
  3. 3. Wf = 118,4 J
  4. 4. h = 0,4893 m
  5. 5. v = 7,978 m/s
  6. 6. x = 15,85 cm

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