1.Facile
Une balle de 10 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 10 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez son énergie cinétique Ek juste avant qu’elle touche le sol.
m = 10 kgh = 10 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé
2.Facile
Une balle de 2,5 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 24 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez sa vitesse v juste avant qu’elle touche le sol.
m = 2,5 kgh = 24 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
3.Moyen
Une voiture de 1800 kg monte une pente de 5° à vitesse constante de 90 km/h. La résistance de l’air et la résistance au roulement totalisent 600 N. Trouvez la puissance P que les roues doivent fournir, en kW.
m = 1800 kgθ = 5°Fr = 600 Nv = 90 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
4.Moyen
Un bloc glisse sans vitesse initiale sur une pente inclinée de 30° par rapport à l’horizontale. Le coefficient de frottement dynamique vaut 0,15. Trouvez sa vitesse v après avoir glissé de 9 m le long de la pente.
θ = 30°μ = 0,15d = 9 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Difficile
Un bloc de 0,5 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 1 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 1,5 m (μ = 0,15) puis heurte un ressort (k = 2000 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la vitesse v du bloc quand il atteint le ressort.
m = 0,5 kgh = 1 mL = 1,5 mμ = 0,15k = 2000 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
Un bloc de 15 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 170 N parallèle à la pente. Le coefficient de frottement cinétique vaut 0,3. Trouvez la vitesse v du bloc après qu’il a parcouru 3 m vers le haut de la pente.
m = 15 kgF = 170 Nθ = 35°μ = 0,3d = 3 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
Corrigé
- 1. Ek = 981 J
- 2. v = 21,7 m/s
- 3. P = 53,47 kW
- 4. v = 8,084 m/s
- 5. v = 3,899 m/s
- 6. v = 4,447 m/s
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