Une petite bille est suspendue à un fil léger de longueur 0,5 m. On l’écarte jusqu’à ce que le fil fasse 90° 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.
Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé
Une balle de 4 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 2 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez son énergie cinétique Ek juste avant qu’elle touche le sol.
Une voiture de 1500 kg monte une pente de 5° à vitesse constante de 90 km/h. La résistance de l’air et la résistance au roulement totalisent 600 N. Trouvez la puissance P que les roues doivent fournir, en kW.
Un bloc de 2,5 kg glisse de 6 m sur une pente inclinée de 20° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,2. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.
Un ressort de raideur 5000 N/m placé au bas d’une pente de 15° est comprimé de 12 cm contre un bloc de 5 kg, puis relâché. Le coefficient de frottement cinétique entre le bloc et la pente vaut 0,1. Quelle distance d le bloc parcourt-il vers le haut de la pente depuis le point de lâcher avant de s’arrêter ? (Négligez la courte distance sur laquelle le ressort pousse, c’est-à-dire comptez le frottement et la pesanteur sur toute la distance d.)
Un bloc de 5 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 5 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 1 m (μ = 0,15) puis heurte un ressort (k = 1500 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.
Corrigé
- 1. v = 3,132 m/s
- 2. Ek = 78,48 J
- 3. P = 47,06 kW
- 4. Wf = 27,66 J
- 5. d = 2,065 m
- 6. x = 56,32 cm
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