1.Facile
Une balle de 1 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 6 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez sa vitesse v juste avant qu’elle touche le sol.
m = 1 kgh = 6 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé
2.Facile
Une caisse est tirée sur 7 m sur un sol horizontal par une corde qui fait 25° avec l’horizontale. La tension de la corde vaut 200 N. Trouvez le travail W effectué par la corde sur la caisse.
F = 200 Nd = 7 mθ = 25°
W = J
3.Moyen
Une bille de 5 kg est suspendue à un fil léger de longueur 0,8 m. On l’écarte jusqu’à ce que le fil fasse 30° 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 = 5 kgL = 0,8 mθ = 30°g = 9,81 m/s²
T = N
4.Moyen
Une voiture de 1800 kg monte une pente de 4° à vitesse constante de 36 km/h. La résistance de l’air et la résistance au roulement totalisent 600 N. Trouvez la puissance P que les roues doivent fournir, en kW.
m = 1800 kgθ = 4°Fr = 600 Nv = 36 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
5.Difficile
Un bloc de 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 4 m (μ = 0,1) puis heurte un ressort (k = 2500 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.
m = 5 kgh = 2 mL = 4 mμ = 0,1k = 2500 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Difficile
Un chariot de 5 kg est lâché sans vitesse initiale à une hauteur de 2,6 m sur une piste lisse qui mène à une boucle circulaire verticale de rayon 1 m. Trouvez la vitesse v du chariot au sommet de la boucle.
m = 5 kgh = 2,6 mR = 1 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
Corrigé
- 1. v = 10,85 m/s
- 2. W = 1269 J
- 3. T = 62,19 N
- 4. P = 18,32 kW
- 5. x = 25,06 cm
- 6. v = 3,431 m/s
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