Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé

Une balle de 2 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 50 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez sa vitesse v juste avant qu’elle touche le sol.

Une balle de 10 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 47 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez sa vitesse v juste avant qu’elle touche le sol.

Une bille de 1 kg est suspendue à un fil léger de longueur 2 m. On l’écarte jusqu’à ce que le fil fasse 45° avec la verticale, puis on la lâche sans vitesse initiale. Trouvez la tension T du fil quand la bille passe au point le plus bas.

Un bloc de 4 kg glisse de 20 m sur une pente inclinée de 40° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,25. Trouvez le travail W_f effectué contre le frottement.

Un ressort de raideur 3000 N/m placé au bas d’une pente de 20° est comprimé de 20 cm contre un bloc de 0,5 kg, puis relâché. Le coefficient de frottement cinétique entre le bloc et la pente vaut 0,2. 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 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 1,5 m (μ = 0,3) puis heurte un ressort (k = 1000 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.