Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé

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1.Facile
m = 2,5 kggh = 43 m

Une balle de 2,5 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 43 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez son énergie cinétique Ek juste avant qu’elle touche le sol.

m = 2,5 kgh = 43 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
2.Facile
500 kgh = 14 mt = 10 s

Un treuil soulève une charge de 500 kg à vitesse constante d’une hauteur de 14 m en 10 s. Trouvez la puissance moyenne P qu’il fournit à la charge, en kW.

m = 500 kgh = 14 mt = 10 sg = 9,81 m/s²
P = kW
3.Moyen
45°d = 2 mμ = 0,2

Un bloc de 0,5 kg glisse de 2 m sur une pente inclinée de 45° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,2. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.

m = 0,5 kgθ = 45°μ = 0,2d = 2 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
4.Moyen
40°d = 19 mμ = 0,2

Un bloc de 4 kg glisse de 19 m sur une pente inclinée de 40° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,2. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.

m = 4 kgθ = 40°μ = 0,2d = 19 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Difficile
F = 65 N15°μ = 0,210 kg

Un bloc de 10 kg part du repos au bas d’une pente de 15° et est tiré vers le haut de la pente par une force constante de 65 N parallèle à la pente. Le coefficient de frottement cinétique vaut 0,2. Trouvez la vitesse v du bloc après qu’il a parcouru 3 m vers le haut de la pente.

m = 10 kgF = 65 Nθ = 15°μ = 0,2d = 3 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
F = 120 N15°μ = 0,2515 kg

Un bloc de 15 kg part du repos au bas d’une pente de 15° et est tiré vers le haut de la pente par une force constante de 120 N parallèle à la pente. Le coefficient de frottement cinétique vaut 0,25. Trouvez la vitesse v du bloc après qu’il a parcouru 3 m vers le haut de la pente.

m = 15 kgF = 120 Nθ = 15°μ = 0,25d = 3 mg = 9,81 m/s²
v = m/s

Corrigé

  1. 1. Ek = 1055 J
  2. 2. P = 6,867 kW
  3. 3. Wf = 1,387 J
  4. 4. Wf = 114,2 J
  5. 5. v = 3,521 m/s
  6. 6. v = 4,307 m/s

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