Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé

Un treuil soulève une charge de 80 kg à vitesse constante d’une hauteur de 6 m en 30 s. Trouvez la puissance moyenne P qu’il fournit à la charge, en W.

Une caisse est tirée sur 16 m sur un sol horizontal par une corde qui fait 25° avec l’horizontale. La tension de la corde vaut 130 N. Trouvez le travail W effectué par la corde sur la caisse.

Un lanceur jouet comporte un ressort vertical de raideur 1000 N/m. On y place une balle de 0,1 kg, on comprime le ressort de 5 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.

Une voiture de 1200 kg monte une pente de 6° à vitesse constante de 36 km/h. La résistance de l’air et la résistance au roulement totalisent 700 N. Trouvez la puissance P que les roues doivent fournir, en kW.

Un ressort de raideur 2000 N/m placé au bas d’une pente de 25° est comprimé de 20 cm contre un bloc de 1 kg, puis relâché. Le coefficient de frottement cinétique entre le bloc et la pente vaut 0,25. Quelle distance d le bloc parcourt-il vers le haut de la pente depuis le point de lâcher avant de s’arrêter ? (Négligez la courte distance sur laquelle le ressort pousse, c’est-à-dire comptez le frottement et la pesanteur sur toute la distance d.)

Un bloc de 5 kg repose sur une table horizontale rugueuse (μ = 0,3). Un fil léger part de ce bloc, passe sur une poulie lisse au bord de la table et rejoint un bloc suspendu de 6 kg. Le système est lâché sans vitesse initiale. Trouvez la vitesse v des blocs après que le bloc suspendu est descendu de 2 m.