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
m = 10 kggh = 46 m

Une balle de 10 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 46 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez sa vitesse v juste avant qu’elle touche le sol.

m = 10 kgh = 46 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
2.Facile
2,5 kgv = 1,5 m/sk = 200 N/m

Un bloc de 2,5 kg glisse à 1,5 m/s sur une surface horizontale lisse et heurte un ressort de raideur 200 N/m. Trouvez la compression maximale x du ressort, en cm.

m = 2,5 kgv = 1,5 m/sk = 200 N/m
x = cm
3.Moyen
30°d = 2 mμ = 0,15

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 2 m le long de la pente.

θ = 30°μ = 0,15d = 2 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Moyen
90 km/h2°1500 kg

Une voiture de 1500 kg monte une pente de 2° à vitesse constante de 90 km/h. La résistance de l’air et la résistance au roulement totalisent 350 N. Trouvez la puissance P que les roues doivent fournir, en kW.

m = 1500 kgθ = 2°Fr = 350 Nv = 90 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
5.Difficile
h = 10,5 mR = 3 mN = ?

Un chariot de 10 kg est lâché sans vitesse initiale à une hauteur de 10,5 m sur une piste lisse qui mène à une boucle circulaire verticale de rayon 3 m. Trouvez la réaction normale N exercée par la piste sur le chariot au sommet de la boucle.

m = 10 kgh = 10,5 mR = 3 mg = 9,81 m/s²
N = N
6.Difficile
h = 1 mL = 3 mμ = 0,15k = 4000 N/m

Un bloc de 4 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 1 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 3 m (μ = 0,15) puis heurte un ressort (k = 4000 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.

m = 4 kgh = 1 mL = 3 mμ = 0,15k = 4000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm

Corrigé

  1. 1. v = 30,04 m/s
  2. 2. x = 16,77 cm
  3. 3. v = 3,811 m/s
  4. 4. P = 21,59 kW
  5. 5. N = 196,2 N
  6. 6. x = 10,39 cm

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