Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé

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1.Facile
F = 30 N50°d = 15 m

Une caisse est tirée sur 15 m sur un sol horizontal par une corde qui fait 50° avec l’horizontale. La tension de la corde vaut 30 N. Trouvez le travail W effectué par la corde sur la caisse.

F = 30 Nd = 15 mθ = 50°
W = J
2.Facile
F = 160 N25°d = 3 m

Une caisse est tirée sur 3 m sur un sol horizontal par une corde qui fait 25° avec l’horizontale. La tension de la corde vaut 160 N. Trouvez le travail W effectué par la corde sur la caisse.

F = 160 Nd = 3 mθ = 25°
W = J
3.Moyen
30°d = 14 mμ = 0,4

Un bloc glisse sans vitesse initiale sur une pente inclinée de 30° par rapport à l’horizontale. Le coefficient de frottement dynamique vaut 0,4. Trouvez sa vitesse v après avoir glissé de 14 m le long de la pente.

θ = 30°μ = 0,4d = 14 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Moyen
45°d = 5 mμ = 0,2

Un bloc de 5 kg glisse de 5 m sur une pente inclinée de 45° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,2. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.

m = 5 kgθ = 45°μ = 0,2d = 5 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Difficile
h = 2 mL = 1,5 mμ = 0,3k = 1500 N/m

Un bloc de 0,5 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 2 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 1,5 m (μ = 0,3) puis heurte un ressort (k = 1500 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.

m = 0,5 kgh = 2 mL = 1,5 mμ = 0,3k = 1500 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Difficile
h = 2 mL = 4 mμ = 0,15k = 1000 N/m

Un bloc de 2 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 2 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 4 m (μ = 0,15) puis heurte un ressort (k = 1000 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la vitesse v du bloc quand il atteint le ressort.

m = 2 kgh = 2 mL = 4 mμ = 0,15k = 1000 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s

Corrigé

  1. 1. W = 289,3 J
  2. 2. W = 435 J
  3. 3. v = 6,495 m/s
  4. 4. Wf = 34,68 J
  5. 5. x = 10,07 cm
  6. 6. v = 5,241 m/s

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