Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé

Fiche d’exercices de Travail et énergie gratuite et imprimable : 6 exercices, du niveau facile au niveau examen, avec corrigé. Imprimez-la ou enregistrez-la en PDF.

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
50 kgh = 26 mt = 15 s

Un treuil soulève une charge de 50 kg à vitesse constante d’une hauteur de 26 m en 15 s. Trouvez la puissance moyenne P qu’il fournit à la charge, en W.

m = 50 kgh = 26 mt = 15 sg = 9,81 m/s²
P = W
2.Facile
50°L = 1,5 m

Une petite bille est suspendue à un fil léger de longueur 1,5 m. On l’écarte jusqu’à ce que le fil fasse 50° 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 = 50°g = 9,81 m/s²
v = m/s
3.Moyen
40°d = 18 mμ = 0,1

Un bloc glisse sans vitesse initiale sur une pente inclinée de 40° par rapport à l’horizontale. Le coefficient de frottement dynamique vaut 0,1. Trouvez sa vitesse v après avoir glissé de 18 m le long de la pente.

θ = 40°μ = 0,1d = 18 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Moyen
40°d = 6 mμ = 0,2

Un bloc de 2,5 kg glisse de 6 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 = 2,5 kgθ = 40°μ = 0,2d = 6 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Difficile
F = 25 N35°μ = 0,252 kg

Un bloc de 2 kg part du repos au bas d’une pente de 35° et est tiré vers le haut de la pente par une force constante de 25 N parallèle à la pente. Le coefficient de frottement cinétique vaut 0,25. Trouvez la vitesse v du bloc après qu’il a parcouru 10 m vers le haut de la pente.

m = 2 kgF = 25 Nθ = 35°μ = 0,25d = 10 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
h = 5 mL = 2,5 mμ = 0,25k = 800 N/m

Un bloc de 5 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 5 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 2,5 m (μ = 0,25) puis heurte un ressort (k = 800 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.

m = 5 kgh = 5 mL = 2,5 mμ = 0,25k = 800 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm

Corrigé

  1. 1. P = 850,2 W
  2. 2. v = 3,242 m/s
  3. 3. v = 14,14 m/s
  4. 4. Wf = 22,54 J
  5. 5. v = 9,863 m/s
  6. 6. x = 73,25 cm

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