1.Facile
Une balle de 10 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 43 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez son énergie cinétique Ek juste avant qu’elle touche le sol.
m = 10 kgh = 43 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé
2.Facile
Une balle de 1 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 50 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez sa vitesse v juste avant qu’elle touche le sol.
m = 1 kgh = 50 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
3.Moyen
Un lanceur jouet comporte un ressort vertical de raideur 1000 N/m. On y place une balle de 0,05 kg, on comprime le ressort de 2 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.
m = 0,05 kgk = 1000 N/mx = 2 cmg = 9,81 m/s²
h = m
4.Moyen
Un bloc de 0,5 kg glisse de 19 m sur une pente inclinée de 40° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,3. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.
m = 0,5 kgθ = 40°μ = 0,3d = 19 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Difficile
Un bloc de 2,5 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 1 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 1 m (μ = 0,1) puis heurte un ressort (k = 800 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la vitesse v du bloc quand il atteint le ressort.
m = 2,5 kgh = 1 mL = 1 mμ = 0,1k = 800 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
Un bloc de 0,5 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 4 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 4,5 m (μ = 0,3) puis heurte un ressort (k = 5000 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.
m = 0,5 kgh = 4 mL = 4,5 mμ = 0,3k = 5000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
Corrigé
- 1. Ek = 4218 J
- 2. v = 31,32 m/s
- 3. h = 0,4077 m
- 4. Wf = 21,42 J
- 5. v = 4,202 m/s
- 6. x = 7,211 cm
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