1.Facile
Une balle de 10 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 24 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez son énergie cinétique Ek juste avant qu’elle touche le sol.
m = 10 kgh = 24 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé
2.Facile
Une balle de 2 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 35 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez sa vitesse v juste avant qu’elle touche le sol.
m = 2 kgh = 35 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
3.Moyen
Un bloc de 5 kg glisse de 14 m sur une pente inclinée de 45° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,4. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.
m = 5 kgθ = 45°μ = 0,4d = 14 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
4.Moyen
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 4 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 = 4 cmg = 9,81 m/s²
h = m
5.Difficile
Un bloc de 5 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 2 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 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 = 5 kgh = 2 mL = 5 mμ = 0,15k = 1500 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Difficile
Un bloc de 1 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 2,5 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 4,5 m (μ = 0,15) puis heurte un ressort (k = 5000 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la vitesse v du bloc quand il atteint le ressort.
m = 1 kgh = 2,5 mL = 4,5 mμ = 0,15k = 5000 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
Corrigé
- 1. Ek = 2354 J
- 2. v = 26,2 m/s
- 3. Wf = 194,2 J
- 4. h = 0,4349 m
- 5. x = 28,59 cm
- 6. v = 5,984 m/s
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