1.Facile
Un treuil soulève une charge de 200 kg à vitesse constante d’une hauteur de 20 m en 5 s. Trouvez la puissance moyenne P qu’il fournit à la charge, en kW.
m = 200 kgh = 20 mt = 5 sg = 9,81 m/s²
P = kW
Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé
2.Facile
Une balle de 10 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 22 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez sa vitesse v juste avant qu’elle touche le sol.
m = 10 kgh = 22 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
3.Moyen
Un bloc de 2,5 kg glisse de 9 m sur une pente inclinée de 30° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,35. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.
m = 2,5 kgθ = 30°μ = 0,35d = 9 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
4.Moyen
Une voiture roulant à 110 km/h sur une route horizontale freine brusquement et dérape jusqu’à l’arrêt, roues bloquées. Le coefficient de frottement cinétique entre les pneus et la route vaut 0,5. Trouvez la distance de freinage d.
v = 110 km/hμ = 0,5g = 9,81 m/s²
d = m
5.Difficile
Un bloc de 5 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 3,5 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 5 m (μ = 0,3) puis heurte un ressort (k = 2500 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.
m = 5 kgh = 3,5 mL = 5 mμ = 0,3k = 2500 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Difficile
Un chariot de 2 kg est lâché sans vitesse initiale à une hauteur de 6,8 m sur une piste lisse qui mène à une boucle circulaire verticale de rayon 1,5 m. Trouvez la vitesse v du chariot au sommet de la boucle.
m = 2 kgh = 6,8 mR = 1,5 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
Corrigé
- 1. P = 7,848 kW
- 2. v = 20,78 m/s
- 3. Wf = 66,9 J
- 4. d = 95,17 m
- 5. x = 28,01 cm
- 6. v = 8,635 m/s
Corrigés complets pas à pas : entraînez-vous sur ce thème sur examproblems.com.