1.Facile
Un bloc de 2,5 kg glisse à 1 m/s sur une surface horizontale lisse et heurte un ressort de raideur 400 N/m. Trouvez la compression maximale x du ressort, en cm.
m = 2,5 kgv = 1 m/sk = 400 N/m
x = cm
Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé
2.Facile
Une balle de 1 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 24 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez sa vitesse v juste avant qu’elle touche le sol.
m = 1 kgh = 24 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
3.Moyen
Un lanceur jouet comporte un ressort vertical de raideur 200 N/m. On y place une balle de 0,2 kg, on comprime le ressort de 8 cm, puis on le relâche. En négligeant la résistance de l’air et la masse du ressort, trouvez la hauteur h à laquelle monte la balle, mesurée depuis sa position ressort comprimé.
m = 0,2 kgk = 200 N/mx = 8 cmg = 9,81 m/s²
h = m
4.Moyen
Un bloc de 4 kg glisse de 16 m sur une pente inclinée de 15° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,15. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.
m = 4 kgθ = 15°μ = 0,15d = 16 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Difficile
Un bloc de 10 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 1,5 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 2 m (μ = 0,1) puis heurte un ressort (k = 5000 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.
m = 10 kgh = 1,5 mL = 2 mμ = 0,1k = 5000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Difficile
Un bloc de 5 kg part du repos au bas d’une pente de 30° et est tiré vers le haut de la pente par une force constante de 45 N parallèle à la pente. Le coefficient de frottement cinétique vaut 0,1. Trouvez la vitesse v du bloc après qu’il a parcouru 2 m vers le haut de la pente.
m = 5 kgF = 45 Nθ = 30°μ = 0,1d = 2 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
Corrigé
- 1. x = 7,906 cm
- 2. v = 21,7 m/s
- 3. h = 0,3262 m
- 4. Wf = 90,97 J
- 5. x = 22,59 cm
- 6. v = 3,603 m/s
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