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
500 kgh = 25 mt = 12 s

Un treuil soulève une charge de 500 kg à vitesse constante d’une hauteur de 25 m en 12 s. Trouvez la puissance moyenne P qu’il fournit à la charge, en kW.

m = 500 kgh = 25 mt = 12 sg = 9,81 m/s²
P = kW
2.Facile
1 kgv = 4 m/sk = 2000 N/m

Un bloc de 1 kg glisse à 4 m/s sur une surface horizontale lisse et heurte un ressort de raideur 2000 N/m. Trouvez la compression maximale x du ressort, en cm.

m = 1 kgv = 4 m/sk = 2000 N/m
x = cm
3.Moyen
35°d = 10 mμ = 0,2

Un bloc de 1 kg glisse de 10 m sur une pente inclinée de 35° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,2. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.

m = 1 kgθ = 35°μ = 0,2d = 10 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
4.Moyen
100 km/h

Une voiture roulant à 100 km/h sur une route horizontale freine brusquement et dérape jusqu’à l’arrêt, roues bloquées. Le coefficient de frottement cinétique entre les pneus et la route vaut 0,6. Trouvez la distance de freinage d.

v = 100 km/hμ = 0,6g = 9,81 m/s²
d = m
5.Difficile
h = 4,5 mL = 2,5 mμ = 0,1k = 800 N/m

Un bloc de 2 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 4,5 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 2,5 m (μ = 0,1) puis heurte un ressort (k = 800 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la vitesse v du bloc quand il atteint le ressort.

m = 2 kgh = 4,5 mL = 2,5 mμ = 0,1k = 800 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
k = 3000 N/m20°μ = 0,10,5 kg

Un ressort de raideur 3000 N/m placé au bas d’une pente de 20° est comprimé de 12 cm contre un bloc de 0,5 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.)

m = 0,5 kgk = 3000 N/mx = 12 cmθ = 20°μ = 0,1g = 9,81 m/s²
d = m

Corrigé

  1. 1. P = 10,22 kW
  2. 2. x = 8,944 cm
  3. 3. Wf = 16,07 J
  4. 4. d = 65,55 m
  5. 5. v = 9,132 m/s
  6. 6. d = 10,1 m

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