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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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
90°L = 1 m

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.

L = 1 mθ = 90°g = 9,81 m/s²
v = m/s
2.Facile
m = 5 kggh = 2 m

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.

m = 5 kgh = 2 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
3.Moyen
90 km/h8°800 kg

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.

m = 800 kgθ = 8°Fr = 200 Nv = 90 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
4.Moyen
0,15 kgk = 800 N/mh = ?

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.

m = 0,15 kgk = 800 N/mx = 8 cmg = 9,81 m/s²
h = m
5.Difficile
h = 4 mL = 2,5 mμ = 0,15k = 1500 N/m

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.

m = 4 kgh = 4 mL = 2,5 mμ = 0,15k = 1500 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Difficile
F = 135 N25°μ = 0,1520 kg

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.

m = 20 kgF = 135 Nθ = 25°μ = 0,15d = 3 mg = 9,81 m/s²
v = m/s

Corrigé

  1. 1. v = 4,429 m/s
  2. 2. v = 6,264 m/s
  3. 3. P = 32,31 kW
  4. 4. h = 1,74 m
  5. 5. x = 43,55 cm
  6. 6. v = 2,761 m/s

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