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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1.Facile
F = 160 N20°d = 4 m

Une caisse est tirée sur 4 m sur un sol horizontal par une corde qui fait 20° avec l’horizontale. La tension de la corde vaut 160 N. Trouvez le travail W effectué par la corde sur la caisse.

F = 160 Nd = 4 mθ = 20°
W = J
2.Facile
m = 0,5 kggh = 25 m

Une balle de 0,5 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 25 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez son énergie cinétique Ek juste avant qu’elle touche le sol.

m = 0,5 kgh = 25 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
3.Moyen
80 km/h

Une voiture roulant à 80 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 0,6. Trouvez la distance de freinage d.

v = 80 km/hμ = 0,6g = 9,81 m/s²
d = m
4.Moyen
45°d = 2 mμ = 0,15

Un bloc de 2,5 kg glisse de 2 m sur une pente inclinée de 45° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,15. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.

m = 2,5 kgθ = 45°μ = 0,15d = 2 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Difficile
h = 3 mL = 4,5 mμ = 0,1k = 800 N/m

Un bloc de 0,5 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 3 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 4,5 m (μ = 0,1) puis heurte un ressort (k = 800 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.

m = 0,5 kgh = 3 mL = 4,5 mμ = 0,1k = 800 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Difficile
h = 3,5 mL = 3 mμ = 0,1k = 4000 N/m

Un bloc de 2,5 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 3 m (μ = 0,1) puis heurte un ressort (k = 4000 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.

m = 2,5 kgh = 3,5 mL = 3 mμ = 0,1k = 4000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm

Corrigé

  1. 1. W = 601,4 J
  2. 2. Ek = 122,6 J
  3. 3. d = 41,95 m
  4. 4. Wf = 5,203 J
  5. 5. x = 17,68 cm
  6. 6. x = 19,81 cm

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