Une petite bille est suspendue à un fil léger de longueur 1 m. On l’écarte jusqu’à ce que le fil fasse 90° avec la verticale, puis on la lâche sans vitesse initiale. En négligeant la résistance de l’air, trouvez sa vitesse v au point le plus bas.
Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé
Une balle de 5 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 2 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez sa vitesse v juste avant qu’elle touche le sol.
Une voiture de 800 kg monte une pente de 8° à vitesse constante de 90 km/h. La résistance de l’air et la résistance au roulement totalisent 200 N. Trouvez la puissance P que les roues doivent fournir, en kW.
Un lanceur jouet comporte un ressort vertical de raideur 800 N/m. On y place une balle de 0,15 kg, on comprime le ressort de 8 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 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 2,5 m (μ = 0,15) puis heurte un ressort (k = 1500 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 25° et est tiré vers le haut de la pente par une force constante de 135 N parallèle à la pente. Le coefficient de frottement cinétique vaut 0,15. Trouvez la vitesse v du bloc après qu’il a parcouru 3 m vers le haut de la pente.
Corrigé
- 1. v = 4,429 m/s
- 2. v = 6,264 m/s
- 3. P = 32,31 kW
- 4. h = 1,74 m
- 5. x = 43,55 cm
- 6. v = 2,761 m/s
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