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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1.Facile
200 kgh = 22 mt = 30 s

Un treuil soulève une charge de 200 kg à vitesse constante d’une hauteur de 22 m en 30 s. Trouvez la puissance moyenne P qu’il fournit à la charge, en kW.

m = 200 kgh = 22 mt = 30 sg = 9,81 m/s²
P = kW
2.Facile
F = 130 N25°d = 8 m

Une caisse est tirée sur 8 m sur un sol horizontal par une corde qui fait 25° avec l’horizontale. La tension de la corde vaut 130 N. Trouvez le travail W effectué par la corde sur la caisse.

F = 130 Nd = 8 mθ = 25°
W = J
3.Moyen
25°d = 2 mμ = 0,25

Un bloc glisse sans vitesse initiale sur une pente inclinée de 25° par rapport à l’horizontale. Le coefficient de frottement dynamique vaut 0,25. Trouvez sa vitesse v après avoir glissé de 2 m le long de la pente.

θ = 25°μ = 0,25d = 2 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Moyen
20°L = 0,5 m1 kg

Une bille de 1 kg est suspendue à un fil léger de longueur 0,5 m. On l’écarte jusqu’à ce que le fil fasse 20° 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 = 1 kgL = 0,5 mθ = 20°g = 9,81 m/s²
T = N
5.Difficile
h = 2 mL = 3,5 mμ = 0,2k = 800 N/m

Un bloc de 1 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 2 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 3,5 m (μ = 0,2) puis heurte un ressort (k = 800 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la vitesse v du bloc quand il atteint le ressort.

m = 1 kgh = 2 mL = 3,5 mμ = 0,2k = 800 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
h = 3,5 mL = 1,5 mμ = 0,2k = 500 N/m

Un bloc de 2,5 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 = 500 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la vitesse v du bloc quand il atteint le ressort.

m = 2,5 kgh = 3,5 mL = 1,5 mμ = 0,2k = 500 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s

Corrigé

  1. 1. P = 1,439 kW
  2. 2. W = 942,6 J
  3. 3. v = 2,774 m/s
  4. 4. T = 10,99 N
  5. 5. v = 5,05 m/s
  6. 6. v = 7,924 m/s

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