Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé

Une balle de 0,5 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 35 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez sa vitesse v juste avant qu’elle touche le sol.

Une balle de 0,5 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 20 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez son énergie cinétique E_k juste avant qu’elle touche le sol.

Une bille de 10 kg est suspendue à un fil léger de longueur 1,5 m. On l’écarte jusqu’à ce que le fil fasse 20° 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 glisse sans vitesse initiale sur une pente inclinée de 45° par rapport à l’horizontale. Le coefficient de frottement dynamique vaut 0,3. Trouvez sa vitesse v après avoir glissé de 3 m le long de la pente.

Un bloc de 2,5 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 2 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 1,5 m (μ = 0,2) puis heurte un ressort (k = 1000 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.

Un ressort de raideur 3000 N/m placé au bas d’une pente de 20° est comprimé de 10 cm contre un bloc de 2 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.)