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
2,5 kgv = 3,5 m/sk = 400 N/m

Un bloc de 2,5 kg glisse à 3,5 m/s sur une surface horizontale lisse et heurte un ressort de raideur 400 N/m. Trouvez la compression maximale x du ressort, en cm.

m = 2,5 kgv = 3,5 m/sk = 400 N/m
x = cm
2.Facile
m = 2 kggh = 27 m

Une balle de 2 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 27 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez sa vitesse v juste avant qu’elle touche le sol.

m = 2 kgh = 27 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
3.Moyen
45°d = 20 mμ = 0,3

Un bloc glisse sans vitesse initiale sur une pente inclinée de 45° par rapport à l’horizontale. Le coefficient de frottement dynamique vaut 0,3. Trouvez sa vitesse v après avoir glissé de 20 m le long de la pente.

θ = 45°μ = 0,3d = 20 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Moyen
54 km/h2°1500 kg

Une voiture de 1500 kg monte une pente de 2° à vitesse constante de 54 km/h. La résistance de l’air et la résistance au roulement totalisent 650 N. Trouvez la puissance P que les roues doivent fournir, en kW.

m = 1500 kgθ = 2°Fr = 650 Nv = 54 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
5.Difficile
h = 1,5 mL = 4 mμ = 0,2k = 500 N/m

Un bloc de 5 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 1,5 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 4 m (μ = 0,2) puis heurte un ressort (k = 500 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la vitesse v du bloc quand il atteint le ressort.

m = 5 kgh = 1,5 mL = 4 mμ = 0,2k = 500 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
h = 4 mL = 3 mμ = 0,15k = 5000 N/m

Un bloc de 2 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 4 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 3 m (μ = 0,15) puis heurte un ressort (k = 5000 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.

m = 2 kgh = 4 mL = 3 mμ = 0,15k = 5000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm

Corrigé

  1. 1. x = 27,67 cm
  2. 2. v = 23,02 m/s
  3. 3. v = 13,94 m/s
  4. 4. P = 17,45 kW
  5. 5. v = 3,706 m/s
  6. 6. x = 16,69 cm

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