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 = 110 N30°d = 10 m

Une caisse est tirée sur 10 m sur un sol horizontal par une corde qui fait 30° avec l’horizontale. La tension de la corde vaut 110 N. Trouvez le travail W effectué par la corde sur la caisse.

F = 110 Nd = 10 mθ = 30°
W = J
2.Facile
m = 5 kggh = 32 m

Une balle de 5 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 32 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez son énergie cinétique Ek juste avant qu’elle touche le sol.

m = 5 kgh = 32 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
3.Moyen
40°d = 12 mμ = 0,2

Un bloc glisse sans vitesse initiale sur une pente inclinée de 40° par rapport à l’horizontale. Le coefficient de frottement dynamique vaut 0,2. Trouvez sa vitesse v après avoir glissé de 12 m le long de la pente.

θ = 40°μ = 0,2d = 12 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Moyen
20°d = 12 mμ = 0,25

Un bloc de 0,5 kg glisse de 12 m sur une pente inclinée de 20° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,25. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.

m = 0,5 kgθ = 20°μ = 0,25d = 12 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Difficile
5 kg3 kgμ = 0,1d = 1,5 m

Un bloc de 5 kg repose sur une table horizontale rugueuse (μ = 0,1). Un fil léger part de ce bloc, passe sur une poulie lisse au bord de la table et rejoint un bloc suspendu de 3 kg. Le système est lâché sans vitesse initiale. Trouvez la vitesse v des blocs après que le bloc suspendu est descendu de 1,5 m.

m1 = 5 kgm2 = 3 kgμ = 0,1d = 1,5 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
h = 3,5 mL = 5 mμ = 0,2k = 2500 N/m

Un bloc de 5 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 3,5 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 5 m (μ = 0,2) puis heurte un ressort (k = 2500 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.

m = 5 kgh = 3,5 mL = 5 mμ = 0,2k = 2500 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm

Corrigé

  1. 1. W = 952,6 J
  2. 2. Ek = 1570 J
  3. 3. v = 10,74 m/s
  4. 4. Wf = 13,83 J
  5. 5. v = 3,033 m/s
  6. 6. x = 31,32 cm

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