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
20°L = 0,8 m

Une petite bille est suspendue à un fil léger de longueur 0,8 m. On l’écarte jusqu’à ce que le fil fasse 20° 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 = 0,8 mθ = 20°g = 9,81 m/s²
v = m/s
2.Facile
150 kgh = 18 mt = 15 s

Un treuil soulève une charge de 150 kg à vitesse constante d’une hauteur de 18 m en 15 s. Trouvez la puissance moyenne P qu’il fournit à la charge, en kW.

m = 150 kgh = 18 mt = 15 sg = 9,81 m/s²
P = kW
3.Moyen
90°L = 0,8 m0,2 kg

Une bille de 0,2 kg est suspendue à un fil léger de longueur 0,8 m. On l’écarte jusqu’à ce que le fil fasse 90° 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 = 0,2 kgL = 0,8 mθ = 90°g = 9,81 m/s²
T = N
4.Moyen
40°d = 6 mμ = 0,25

Un bloc glisse sans vitesse initiale sur une pente inclinée de 40° par rapport à l’horizontale. Le coefficient de frottement dynamique vaut 0,25. Trouvez sa vitesse v après avoir glissé de 6 m le long de la pente.

θ = 40°μ = 0,25d = 6 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Difficile
F = 120 N25°μ = 0,210 kg

Un bloc de 10 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 120 N parallèle à la pente. Le coefficient de frottement cinétique vaut 0,2. Trouvez la vitesse v du bloc après qu’il a parcouru 3 m vers le haut de la pente.

m = 10 kgF = 120 Nθ = 25°μ = 0,2d = 3 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
h = 1 mL = 2,5 mμ = 0,2k = 800 N/m

Un bloc de 0,5 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 1 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 2,5 m (μ = 0,2) puis heurte un ressort (k = 800 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.

m = 0,5 kgh = 1 mL = 2,5 mμ = 0,2k = 800 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm

Corrigé

  1. 1. v = 0,9729 m/s
  2. 2. P = 1,766 kW
  3. 3. T = 5,886 N
  4. 4. v = 7,289 m/s
  5. 5. v = 6,038 m/s
  6. 6. x = 7,83 cm

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