1.Facile
Une balle de 5 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 47 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez son énergie cinétique Ek juste avant qu’elle touche le sol.
m = 5 kgh = 47 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé
2.Facile
Un treuil soulève une charge de 400 kg à vitesse constante d’une hauteur de 27 m en 8 s. Trouvez la puissance moyenne P qu’il fournit à la charge, en kW.
m = 400 kgh = 27 mt = 8 sg = 9,81 m/s²
P = kW
3.Moyen
Un bloc glisse sans vitesse initiale sur une pente inclinée de 25° par rapport à l’horizontale. Le coefficient de frottement dynamique vaut 0,1. Trouvez sa vitesse v après avoir glissé de 17 m le long de la pente.
θ = 25°μ = 0,1d = 17 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Moyen
Un lanceur jouet comporte un ressort vertical de raideur 500 N/m. On y place une balle de 0,05 kg, on comprime le ressort de 5 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 = 0,05 kgk = 500 N/mx = 5 cmg = 9,81 m/s²
h = m
5.Difficile
Un bloc de 1 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 2 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 1 m (μ = 0,1) puis heurte un ressort (k = 2500 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la vitesse v du bloc quand il atteint le ressort.
m = 1 kgh = 2 mL = 1 mμ = 0,1k = 2500 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
Un bloc de 4 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 5 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 5 m (μ = 0,1) puis heurte un ressort (k = 2500 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la vitesse v du bloc quand il atteint le ressort.
m = 4 kgh = 5 mL = 5 mμ = 0,1k = 2500 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
Corrigé
- 1. Ek = 2305 J
- 2. P = 13,24 kW
- 3. v = 10,52 m/s
- 4. h = 1,274 m
- 5. v = 6,106 m/s
- 6. v = 9,396 m/s
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