1.Facile
Un treuil soulève une charge de 150 kg à vitesse constante d’une hauteur de 22 m en 12 s. Trouvez la puissance moyenne P qu’il fournit à la charge, en kW.
m = 150 kgh = 22 mt = 12 sg = 9,81 m/s²
P = kW
Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé
2.Facile
Une balle de 2 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 37 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez son énergie cinétique Ek juste avant qu’elle touche le sol.
m = 2 kgh = 37 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
3.Moyen
Une voiture de 1200 kg monte une pente de 4° à vitesse constante de 36 km/h. La résistance de l’air et la résistance au roulement totalisent 500 N. Trouvez la puissance P que les roues doivent fournir, en kW.
m = 1200 kgθ = 4°Fr = 500 Nv = 36 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
4.Moyen
Une voiture roulant à 30 km/h sur une route horizontale freine brusquement et dérape jusqu’à l’arrêt, roues bloquées. Le coefficient de frottement cinétique entre les pneus et la route vaut 0,6. Trouvez la distance de freinage d.
v = 30 km/hμ = 0,6g = 9,81 m/s²
d = m
5.Difficile
Un bloc de 2 kg part du repos au bas d’une pente de 25° et est tiré vers le haut de la pente par une force constante de 20 N parallèle à la pente. Le coefficient de frottement cinétique vaut 0,25. Trouvez la vitesse v du bloc après qu’il a parcouru 5 m vers le haut de la pente.
m = 2 kgF = 20 Nθ = 25°μ = 0,25d = 5 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
Un bloc de 20 kg part du repos au bas d’une pente de 15° et est tiré vers le haut de la pente par une force constante de 85 N parallèle à la pente. Le coefficient de frottement cinétique vaut 0,1. Trouvez la vitesse v du bloc après qu’il a parcouru 9 m vers le haut de la pente.
m = 20 kgF = 85 Nθ = 15°μ = 0,1d = 9 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
Corrigé
- 1. P = 2,698 kW
- 2. Ek = 725,9 J
- 3. P = 13,21 kW
- 4. d = 5,899 m
- 5. v = 6,026 m/s
- 6. v = 3,707 m/s
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