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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1.Facile
F = 200 N35°d = 7 m

Une caisse est tirée sur 7 m sur un sol horizontal par une corde qui fait 35° 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 = 35°
W = J
2.Facile
m = 5 kggh = 19 m

Une balle de 5 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 19 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez son énergie cinétique Ek juste avant qu’elle touche le sol.

m = 5 kgh = 19 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
3.Moyen
30 km/h

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 0,5. Trouvez la distance de freinage d.

v = 30 km/hμ = 0,5g = 9,81 m/s²
d = m
4.Moyen
40°d = 20 mμ = 0,15

Un bloc glisse sans vitesse initiale sur une pente inclinée de 40° par rapport à l’horizontale. Le coefficient de frottement dynamique vaut 0,15. Trouvez sa vitesse v après avoir glissé de 20 m le long de la pente.

θ = 40°μ = 0,15d = 20 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Difficile
F = 125 N30°μ = 0,1510 kg

Un bloc de 10 kg part du repos au bas d’une pente de 30° et est tiré vers le haut de la pente par une force constante de 125 N parallèle à la pente. Le coefficient de frottement cinétique vaut 0,15. Trouvez la vitesse v du bloc après qu’il a parcouru 9 m vers le haut de la pente.

m = 10 kgF = 125 Nθ = 30°μ = 0,15d = 9 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
h = 4,5 mL = 1 mμ = 0,25k = 4000 N/m

Un bloc de 10 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 4,5 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 1 m (μ = 0,25) puis heurte un ressort (k = 4000 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.

m = 10 kgh = 4,5 mL = 1 mμ = 0,25k = 4000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm

Corrigé

  1. 1. W = 1147 J
  2. 2. Ek = 932 J
  3. 3. d = 7,079 m
  4. 4. v = 14,39 m/s
  5. 5. v = 10,67 m/s
  6. 6. x = 45,66 cm

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