1.Facile
Un treuil soulève une charge de 500 kg à vitesse constante d’une hauteur de 13 m en 8 s. Trouvez la puissance moyenne P qu’il fournit à la charge, en kW.
m = 500 kgh = 13 mt = 8 sg = 9,81 m/s²
P = kW
Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé
2.Facile
Une balle de 4 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 47 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez sa vitesse v juste avant qu’elle touche le sol.
m = 4 kgh = 47 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
3.Moyen
Un bloc glisse sans vitesse initiale sur une pente inclinée de 45° par rapport à l’horizontale. Le coefficient de frottement dynamique vaut 0,4. Trouvez sa vitesse v après avoir glissé de 11 m le long de la pente.
θ = 45°μ = 0,4d = 11 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Moyen
Un bloc de 1 kg glisse de 18 m sur une pente inclinée de 45° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,3. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.
m = 1 kgθ = 45°μ = 0,3d = 18 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Difficile
Un bloc de 15 kg part du repos au bas d’une pente de 20° et est tiré vers le haut de la pente par une force constante de 105 N parallèle à la pente. Le coefficient de frottement cinétique vaut 0,1. Trouvez la vitesse v du bloc après qu’il a parcouru 4 m vers le haut de la pente.
m = 15 kgF = 105 Nθ = 20°μ = 0,1d = 4 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
Un bloc de 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 m (μ = 0,25) puis heurte un ressort (k = 5000 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la vitesse v du bloc quand il atteint le ressort.
m = 5 kgh = 3 mL = 4 mμ = 0,25k = 5000 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
Corrigé
- 1. P = 7,971 kW
- 2. v = 30,37 m/s
- 3. v = 9,569 m/s
- 4. Wf = 37,46 J
- 5. v = 4,667 m/s
- 6. v = 6,264 m/s
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