Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé

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1.Facile
400 kgh = 10 mt = 12 s

Un treuil soulève une charge de 400 kg à vitesse constante d’une hauteur de 10 m en 12 s. Trouvez la puissance moyenne P qu’il fournit à la charge, en kW.

m = 400 kgh = 10 mt = 12 sg = 9,81 m/s²
P = kW
2.Facile
F = 160 N30°d = 7 m

Une caisse est tirée sur 7 m sur un sol horizontal par une corde qui fait 30° avec l’horizontale. La tension de la corde vaut 160 N. Trouvez le travail W effectué par la corde sur la caisse.

F = 160 Nd = 7 mθ = 30°
W = J
3.Moyen
20°d = 18 mμ = 0,15

Un bloc de 5 kg glisse de 18 m sur une pente inclinée de 20° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,15. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.

m = 5 kgθ = 20°μ = 0,15d = 18 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
4.Moyen
45°d = 14 mμ = 0,35

Un bloc de 10 kg glisse de 14 m sur une pente inclinée de 45° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,35. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.

m = 10 kgθ = 45°μ = 0,35d = 14 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Difficile
2 kg2 kgμ = 0,3d = 2 m

Un bloc de 2 kg repose sur une table horizontale rugueuse (μ = 0,3). Un fil léger part de ce bloc, passe sur une poulie lisse au bord de la table et rejoint un bloc suspendu de 2 kg. Le système est lâché sans vitesse initiale. Trouvez la vitesse v des blocs après que le bloc suspendu est descendu de 2 m.

m1 = 2 kgm2 = 2 kgμ = 0,3d = 2 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
h = 16 mR = 5 mN = ?

Un chariot de 5 kg est lâché sans vitesse initiale à une hauteur de 16 m sur une piste lisse qui mène à une boucle circulaire verticale de rayon 5 m. Trouvez la réaction normale N exercée par la piste sur le chariot au sommet de la boucle.

m = 5 kgh = 16 mR = 5 mg = 9,81 m/s²
N = N

Corrigé

  1. 1. P = 3,27 kW
  2. 2. W = 969,9 J
  3. 3. Wf = 124,4 J
  4. 4. Wf = 339,9 J
  5. 5. v = 3,706 m/s
  6. 6. N = 68,67 N

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