1.Facile
Un treuil soulève une charge de 250 kg à vitesse constante d’une hauteur de 8 m en 45 s. Trouvez la puissance moyenne P qu’il fournit à la charge, en W.
m = 250 kgh = 8 mt = 45 sg = 9,81 m/s²
P = W
Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé
2.Facile
Une balle de 1 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 49 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez son énergie cinétique Ek juste avant qu’elle touche le sol.
m = 1 kgh = 49 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
3.Moyen
Un bloc de 1 kg glisse de 14 m sur une pente inclinée de 35° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,4. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.
m = 1 kgθ = 35°μ = 0,4d = 14 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
4.Moyen
Une voiture roulant à 40 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 0,7. Trouvez la distance de freinage d.
v = 40 km/hμ = 0,7g = 9,81 m/s²
d = m
5.Difficile
Un chariot de 10 kg est lâché sans vitesse initiale à une hauteur de 4,8 m sur une piste lisse qui mène à une boucle circulaire verticale de rayon 1,5 m. Trouvez la vitesse v du chariot au sommet de la boucle.
m = 10 kgh = 4,8 mR = 1,5 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
Un bloc de 10 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 2 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 3,5 m (μ = 0,3) puis heurte un ressort (k = 1000 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.
m = 10 kgh = 2 mL = 3,5 mμ = 0,3k = 1000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
Corrigé
- 1. P = 436 W
- 2. Ek = 480,7 J
- 3. Wf = 45 J
- 4. d = 8,989 m
- 5. v = 5,943 m/s
- 6. x = 43,17 cm
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