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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1.Facile
m = 5 kggh = 35 m

Une balle de 5 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 35 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez son énergie cinétique Ek juste avant qu’elle touche le sol.

m = 5 kgh = 35 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
2.Facile
m = 2,5 kggh = 23 m

Une balle de 2,5 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 23 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez sa vitesse v juste avant qu’elle touche le sol.

m = 2,5 kgh = 23 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
3.Moyen
30°d = 12 mμ = 0,2

Un bloc glisse sans vitesse initiale sur une pente inclinée de 30° par rapport à l’horizontale. Le coefficient de frottement dynamique vaut 0,2. Trouvez sa vitesse v après avoir glissé de 12 m le long de la pente.

θ = 30°μ = 0,2d = 12 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Moyen
40°d = 7 mμ = 0,35

Un bloc glisse sans vitesse initiale sur une pente inclinée de 40° par rapport à l’horizontale. Le coefficient de frottement dynamique vaut 0,35. Trouvez sa vitesse v après avoir glissé de 7 m le long de la pente.

θ = 40°μ = 0,35d = 7 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Difficile
h = 4 mL = 4,5 mμ = 0,25k = 500 N/m

Un bloc de 10 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 4 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 4,5 m (μ = 0,25) puis heurte un ressort (k = 500 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.

m = 10 kgh = 4 mL = 4,5 mμ = 0,25k = 500 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Difficile
h = 2 mL = 1,5 mμ = 0,25k = 1000 N/m

Un bloc de 1 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 2 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 1,5 m (μ = 0,25) puis heurte un ressort (k = 1000 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la vitesse v du bloc quand il atteint le ressort.

m = 1 kgh = 2 mL = 1,5 mμ = 0,25k = 1000 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s

Corrigé

  1. 1. Ek = 1717 J
  2. 2. v = 21,24 m/s
  3. 3. v = 8,772 m/s
  4. 4. v = 7,173 m/s
  5. 5. x = 106,2 cm
  6. 6. v = 5,646 m/s

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