Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé

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1.Facile
F = 40 N45°d = 12 m

Une caisse est tirée sur 12 m sur un sol horizontal par une corde qui fait 45° avec l’horizontale. La tension de la corde vaut 40 N. Trouvez le travail W effectué par la corde sur la caisse.

F = 40 Nd = 12 mθ = 45°
W = J
2.Facile
F = 170 N25°d = 14 m

Une caisse est tirée sur 14 m sur un sol horizontal par une corde qui fait 25° avec l’horizontale. La tension de la corde vaut 170 N. Trouvez le travail W effectué par la corde sur la caisse.

F = 170 Nd = 14 mθ = 25°
W = J
3.Moyen
25°d = 15 mμ = 0,3

Un bloc glisse sans vitesse initiale sur une pente inclinée de 25° par rapport à l’horizontale. Le coefficient de frottement dynamique vaut 0,3. Trouvez sa vitesse v après avoir glissé de 15 m le long de la pente.

θ = 25°μ = 0,3d = 15 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Moyen
40°d = 2 mμ = 0,35

Un bloc de 4 kg glisse de 2 m sur une pente inclinée de 40° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,35. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.

m = 4 kgθ = 40°μ = 0,35d = 2 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Difficile
h = 1 mL = 1 mμ = 0,2k = 500 N/m

Un bloc de 1 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 1 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 1 m (μ = 0,2) puis heurte un ressort (k = 500 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la vitesse v du bloc quand il atteint le ressort.

m = 1 kgh = 1 mL = 1 mμ = 0,2k = 500 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
h = 4,5 mL = 5 mμ = 0,25k = 5000 N/m

Un bloc de 10 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 5 m (μ = 0,25) puis heurte un ressort (k = 5000 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.

m = 10 kgh = 4,5 mL = 5 mμ = 0,25k = 5000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm

Corrigé

  1. 1. W = 339,4 J
  2. 2. W = 2157 J
  3. 3. v = 6,66 m/s
  4. 4. Wf = 21,04 J
  5. 5. v = 3,962 m/s
  6. 6. x = 35,71 cm

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