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.

Pour les enseignants : gratuite à imprimer, copier et utiliser en classe. Chaque nouvelle fiche a de nouvelles valeurs et son propre corrigé. Un lien vers ExamProblems sur la page de votre cours est apprécié.

Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
45°L = 0,8 m

Une petite bille est suspendue à un fil léger de longueur 0,8 m. On l’écarte jusqu’à ce que le fil fasse 45° 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 = 0,8 mθ = 45°g = 9,81 m/s²
v = m/s
2.Facile
m = 0,5 kggh = 2 m

Une balle de 0,5 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 2 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez son énergie cinétique Ek juste avant qu’elle touche le sol.

m = 0,5 kgh = 2 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
3.Moyen
20°d = 4 mμ = 0,2

Un bloc glisse sans vitesse initiale sur une pente inclinée de 20° par rapport à l’horizontale. Le coefficient de frottement dynamique vaut 0,2. Trouvez sa vitesse v après avoir glissé de 4 m le long de la pente.

θ = 20°μ = 0,2d = 4 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Moyen
0,1 kgk = 400 N/mh = ?

Un lanceur jouet comporte un ressort vertical de raideur 400 N/m. On y place une balle de 0,1 kg, on comprime le ressort de 6 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 = 0,1 kgk = 400 N/mx = 6 cmg = 9,81 m/s²
h = m
5.Difficile
h = 1,5 mL = 4,5 mμ = 0,1k = 4000 N/m

Un bloc de 4 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 4,5 m (μ = 0,1) puis heurte un ressort (k = 4000 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.

m = 4 kgh = 1,5 mL = 4,5 mμ = 0,1k = 4000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Difficile
h = 4,5 mL = 1,5 mμ = 0,2k = 2500 N/m

Un bloc de 2,5 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 4,5 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 1,5 m (μ = 0,2) puis heurte un ressort (k = 2500 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.

m = 2,5 kgh = 4,5 mL = 1,5 mμ = 0,2k = 2500 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm

Corrigé

  1. 1. v = 2,144 m/s
  2. 2. Ek = 9,81 J
  3. 3. v = 3,477 m/s
  4. 4. h = 0,7339 m
  5. 5. x = 14,35 cm
  6. 6. x = 28,71 cm

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