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.

Pour les enseignants : gratuite à imprimer, copier et utiliser en classe. Chaque nouvelle fiche a de nouvelles valeurs et son propre corrigé. Un lien vers ExamProblems sur la page de votre cours est apprécié.

Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
20°L = 3 m

Une petite bille est suspendue à un fil léger de longueur 3 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 = 3 mθ = 20°g = 9,81 m/s²
v = m/s
2.Facile
400 kgh = 14 mt = 10 s

Un treuil soulève une charge de 400 kg à vitesse constante d’une hauteur de 14 m en 10 s. Trouvez la puissance moyenne P qu’il fournit à la charge, en kW.

m = 400 kgh = 14 mt = 10 sg = 9,81 m/s²
P = kW
3.Moyen
25°d = 12 mμ = 0,35

Un bloc de 2,5 kg glisse de 12 m sur une pente inclinée de 25° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,35. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.

m = 2,5 kgθ = 25°μ = 0,35d = 12 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
4.Moyen
40°d = 13 mμ = 0,15

Un bloc de 0,5 kg glisse de 13 m sur une pente inclinée de 40° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,15. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.

m = 0,5 kgθ = 40°μ = 0,15d = 13 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Difficile
h = 3,5 mL = 2 mμ = 0,1k = 2500 N/m

Un bloc de 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 2 m (μ = 0,1) puis heurte un ressort (k = 2500 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la vitesse v du bloc quand il atteint le ressort.

m = 5 kgh = 3,5 mL = 2 mμ = 0,1k = 2500 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
h = 3 mL = 1,5 mμ = 0,25k = 1000 N/m

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 1,5 m (μ = 0,25) puis heurte un ressort (k = 1000 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la vitesse v du bloc quand il atteint le ressort.

m = 1 kgh = 3 mL = 1,5 mμ = 0,25k = 1000 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s

Corrigé

  1. 1. v = 1,884 m/s
  2. 2. P = 5,494 kW
  3. 3. Wf = 93,35 J
  4. 4. Wf = 7,327 J
  5. 5. v = 8,046 m/s
  6. 6. v = 7,177 m/s

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