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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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
20°L = 3 m

Une petite bille est suspendue à un fil léger de longueur 3 m. On l’écarte jusqu’à ce que le fil fasse 20° avec la verticale, puis on la lâche sans vitesse initiale. En négligeant la résistance de l’air, trouvez sa vitesse v au point le plus bas.

L = 3 mθ = 20°g = 9,81 m/s²
v = m/s
2.Facile
m = 10 kggh = 35 m

Une balle de 10 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 35 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez son énergie cinétique Ek juste avant qu’elle touche le sol.

m = 10 kgh = 35 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
3.Moyen
0,2 kgk = 800 N/mh = ?

Un lanceur jouet comporte un ressort vertical de raideur 800 N/m. On y place une balle de 0,2 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 = 0,2 kgk = 800 N/mx = 5 cmg = 9,81 m/s²
h = m
4.Moyen
36 km/h3°1000 kg

Une voiture de 1000 kg monte une pente de 3° à vitesse constante de 36 km/h. La résistance de l’air et la résistance au roulement totalisent 200 N. Trouvez la puissance P que les roues doivent fournir, en kW.

m = 1000 kgθ = 3°Fr = 200 Nv = 36 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
5.Difficile
h = 4,5 mR = 1 mN = ?

Un chariot de 1 kg est lâché sans vitesse initiale à une hauteur de 4,5 m sur une piste lisse qui mène à une boucle circulaire verticale de rayon 1 m. Trouvez la réaction normale N exercée par la piste sur le chariot au sommet de la boucle.

m = 1 kgh = 4,5 mR = 1 mg = 9,81 m/s²
N = N
6.Difficile
F = 65 N15°μ = 0,310 kg

Un bloc de 10 kg part du repos au bas d’une pente de 15° et est tiré vers le haut de la pente par une force constante de 65 N parallèle à la pente. Le coefficient de frottement cinétique vaut 0,3. Trouvez la vitesse v du bloc après qu’il a parcouru 4 m vers le haut de la pente.

m = 10 kgF = 65 Nθ = 15°μ = 0,3d = 4 mg = 9,81 m/s²
v = m/s

Corrigé

  1. 1. v = 1,884 m/s
  2. 2. Ek = 3434 J
  3. 3. h = 0,5097 m
  4. 4. P = 7,134 kW
  5. 5. N = 39,24 N
  6. 6. v = 2,991 m/s

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