Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé

Une balle de 10 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 30 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez son énergie cinétique E_k juste avant qu’elle touche le sol.

Un treuil soulève une charge de 50 kg à vitesse constante d’une hauteur de 6 m en 45 s. Trouvez la puissance moyenne P qu’il fournit à la charge, en W.

Un lanceur jouet comporte un ressort vertical de raideur 2000 N/m. On y place une balle de 0,5 kg, on comprime le ressort de 10 cm, puis on le relâche. En négligeant la résistance de l’air et la masse du ressort, trouvez la hauteur h à laquelle monte la balle, mesurée depuis sa position ressort comprimé.

Un bloc glisse sans vitesse initiale sur une pente inclinée de 30° par rapport à l’horizontale. Le coefficient de frottement dynamique vaut 0,1. Trouvez sa vitesse v après avoir glissé de 19 m le long de la pente.

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 2 m (μ = 0,2) puis heurte un ressort (k = 4000 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.

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 7 m vers le haut de la pente.