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
F = 100 N35°d = 19 m

Une caisse est tirée sur 19 m sur un sol horizontal par une corde qui fait 35° avec l’horizontale. La tension de la corde vaut 100 N. Trouvez le travail W effectué par la corde sur la caisse.

F = 100 Nd = 19 mθ = 35°
W = J
2.Facile
m = 0,5 kggh = 15 m

Une balle de 0,5 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 15 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez sa vitesse v juste avant qu’elle touche le sol.

m = 0,5 kgh = 15 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
3.Moyen
0,15 kgk = 2000 N/mh = ?

Un lanceur jouet comporte un ressort vertical de raideur 2000 N/m. On y place une balle de 0,15 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 = 0,15 kgk = 2000 N/mx = 5 cmg = 9,81 m/s²
h = m
4.Moyen
25°d = 12 mμ = 0,1

Un bloc de 5 kg glisse de 12 m sur une pente inclinée de 25° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,1. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.

m = 5 kgθ = 25°μ = 0,1d = 12 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Difficile
h = 5 mL = 2,5 mμ = 0,2k = 5000 N/m

Un bloc de 4 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 5 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 2,5 m (μ = 0,2) puis heurte un ressort (k = 5000 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.

m = 4 kgh = 5 mL = 2,5 mμ = 0,2k = 5000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Difficile
h = 5 mL = 4,5 mμ = 0,15k = 2500 N/m

Un bloc de 0,5 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 5 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 4,5 m (μ = 0,15) puis heurte un ressort (k = 2500 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.

m = 0,5 kgh = 5 mL = 4,5 mμ = 0,15k = 2500 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm

Corrigé

  1. 1. W = 1556 J
  2. 2. v = 17,16 m/s
  3. 3. h = 1,699 m
  4. 4. Wf = 53,35 J
  5. 5. x = 26,58 cm
  6. 6. x = 13,03 cm

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