1.Facile
Un treuil soulève une charge de 500 kg à vitesse constante d’une hauteur de 16 m en 10 s. Trouvez la puissance moyenne P qu’il fournit à la charge, en kW.
m = 500 kgh = 16 mt = 10 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 33 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez son énergie cinétique Ek juste avant qu’elle touche le sol.
m = 2 kgh = 33 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
3.Moyen
Une voiture de 2000 kg monte une pente de 2° à vitesse constante de 90 km/h. La résistance de l’air et la résistance au roulement totalisent 350 N. Trouvez la puissance P que les roues doivent fournir, en kW.
m = 2000 kgθ = 2°Fr = 350 Nv = 90 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
4.Moyen
Un bloc de 0,5 kg glisse de 12 m sur une pente inclinée de 35° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,15. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.
m = 0,5 kgθ = 35°μ = 0,15d = 12 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Difficile
Un bloc de 4 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 4 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 1 m (μ = 0,2) puis heurte un ressort (k = 500 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.
m = 4 kgh = 4 mL = 1 mμ = 0,2k = 500 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Difficile
Un bloc de 20 kg part du repos au bas d’une pente de 35° et est tiré vers le haut de la pente par une force constante de 215 N parallèle à la pente. Le coefficient de frottement cinétique vaut 0,25. Trouvez la vitesse v du bloc après qu’il a parcouru 4 m vers le haut de la pente.
m = 20 kgF = 215 Nθ = 35°μ = 0,25d = 4 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
Corrigé
- 1. P = 7,848 kW
- 2. Ek = 647,5 J
- 3. P = 25,87 kW
- 4. Wf = 7,232 J
- 5. x = 77,23 cm
- 6. v = 4,991 m/s
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