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
30°L = 2 m

Une petite bille est suspendue à un fil léger de longueur 2 m. On l’écarte jusqu’à ce que le fil fasse 30° 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 = 2 mθ = 30°g = 9,81 m/s²
v = m/s
2.Facile
m = 4 kggh = 15 m

Une balle de 4 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 15 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez son énergie cinétique Ek juste avant qu’elle touche le sol.

m = 4 kgh = 15 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
3.Moyen
15°d = 3 mμ = 0,1

Un bloc de 1 kg glisse de 3 m sur une pente inclinée de 15° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,1. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.

m = 1 kgθ = 15°μ = 0,1d = 3 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
4.Moyen
35°d = 13 mμ = 0,4

Un bloc glisse sans vitesse initiale sur une pente inclinée de 35° par rapport à l’horizontale. Le coefficient de frottement dynamique vaut 0,4. Trouvez sa vitesse v après avoir glissé de 13 m le long de la pente.

θ = 35°μ = 0,4d = 13 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Difficile
h = 2,5 mL = 4,5 mμ = 0,15k = 4000 N/m

Un bloc de 10 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 2,5 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 4,5 m (μ = 0,15) puis heurte un ressort (k = 4000 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.

m = 10 kgh = 2,5 mL = 4,5 mμ = 0,15k = 4000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Difficile
h = 2,5 mL = 3,5 mμ = 0,25k = 2000 N/m

Un bloc de 2 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 2,5 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 3,5 m (μ = 0,25) puis heurte un ressort (k = 2000 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.

m = 2 kgh = 2,5 mL = 3,5 mμ = 0,25k = 2000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm

Corrigé

  1. 1. v = 2,293 m/s
  2. 2. Ek = 588,6 J
  3. 3. Wf = 2,843 J
  4. 4. v = 7,92 m/s
  5. 5. x = 29,92 cm
  6. 6. x = 17,86 cm

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