1.Facile
Une caisse est tirée sur 7 m sur un sol horizontal par une corde qui fait 50° avec l’horizontale. La tension de la corde vaut 200 N. Trouvez le travail W effectué par la corde sur la caisse.
F = 200 Nd = 7 mθ = 50°
W = J
Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé
2.Facile
Une balle de 1 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.
m = 1 kgh = 35 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
3.Moyen
Une voiture roulant à 80 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 0,5. Trouvez la distance de freinage d.
v = 80 km/hμ = 0,5g = 9,81 m/s²
d = m
4.Moyen
Une voiture roulant à 40 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 = 40 km/hμ = 0,6g = 9,81 m/s²
d = m
5.Difficile
Un bloc de 5 kg part du repos au bas d’une pente de 25° et est tiré vers le haut de la pente par une force constante de 55 N parallèle à la pente. Le coefficient de frottement cinétique vaut 0,15. Trouvez la vitesse v du bloc après qu’il a parcouru 2 m vers le haut de la pente.
m = 5 kgF = 55 Nθ = 25°μ = 0,15d = 2 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
Un bloc de 10 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 m (μ = 0,15) puis heurte un ressort (k = 2500 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.
m = 10 kgh = 2 mL = 1 mμ = 0,15k = 2500 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
Corrigé
- 1. W = 899,9 J
- 2. v = 26,2 m/s
- 3. d = 50,34 m
- 4. d = 10,49 m
- 5. v = 4,699 m/s
- 6. x = 38,1 cm
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