1.Facile
Un treuil soulève une charge de 250 kg à vitesse constante d’une hauteur de 3 m en 45 s. Trouvez la puissance moyenne P qu’il fournit à la charge, en W.
m = 250 kgh = 3 mt = 45 sg = 9,81 m/s²
P = W
Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé
2.Facile
Une petite bille est suspendue à un fil léger de longueur 1,5 m. On l’écarte jusqu’à ce que le fil fasse 70° avec la verticale, puis on la lâche sans vitesse initiale. En négligeant la résistance de l’air, trouvez sa vitesse v au point le plus bas.
L = 1,5 mθ = 70°g = 9,81 m/s²
v = m/s
3.Moyen
Un bloc glisse sans vitesse initiale sur une pente inclinée de 40° par rapport à l’horizontale. Le coefficient de frottement dynamique vaut 0,25. Trouvez sa vitesse v après avoir glissé de 15 m le long de la pente.
θ = 40°μ = 0,25d = 15 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Moyen
Un bloc glisse sans vitesse initiale sur une pente inclinée de 25° par rapport à l’horizontale. Le coefficient de frottement dynamique vaut 0,25. Trouvez sa vitesse v après avoir glissé de 18 m le long de la pente.
θ = 25°μ = 0,25d = 18 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Difficile
Un bloc de 0,5 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 3,5 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 4,5 m (μ = 0,1) puis heurte un ressort (k = 800 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.
m = 0,5 kgh = 3,5 mL = 4,5 mμ = 0,1k = 800 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Difficile
Un bloc de 5 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 1 m (μ = 0,1) puis heurte un ressort (k = 2000 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la vitesse v du bloc quand il atteint le ressort.
m = 5 kgh = 1,5 mL = 1 mμ = 0,1k = 2000 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
Corrigé
- 1. P = 163,5 W
- 2. v = 4,4 m/s
- 3. v = 11,52 m/s
- 4. v = 8,321 m/s
- 5. x = 19,34 cm
- 6. v = 5,241 m/s
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