1.Facile
Une balle de 1 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 22 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez son énergie cinétique Ek juste avant qu’elle touche le sol.
m = 1 kgh = 22 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé
2.Facile
Une balle de 5 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 20 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez son énergie cinétique Ek juste avant qu’elle touche le sol.
m = 5 kgh = 20 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
3.Moyen
Un bloc de 0,5 kg glisse de 5 m sur une pente inclinée de 30° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,3. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.
m = 0,5 kgθ = 30°μ = 0,3d = 5 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
4.Moyen
Un lanceur jouet comporte un ressort vertical de raideur 200 N/m. On y place une balle de 0,05 kg, on comprime le ressort de 8 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 = 0,05 kgk = 200 N/mx = 8 cmg = 9,81 m/s²
h = m
5.Difficile
Un chariot de 5 kg est lâché sans vitesse initiale à une hauteur de 8,4 m sur une piste lisse qui mène à une boucle circulaire verticale de rayon 3 m. Trouvez la vitesse v du chariot au sommet de la boucle.
m = 5 kgh = 8,4 mR = 3 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
Un bloc de 1 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 = 0,25) puis heurte un ressort (k = 500 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.
m = 1 kgh = 3 mL = 2 mμ = 0,25k = 500 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
Corrigé
- 1. Ek = 215,8 J
- 2. Ek = 981 J
- 3. Wf = 6,372 J
- 4. h = 1,305 m
- 5. v = 6,862 m/s
- 6. x = 31,32 cm
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