1.Facile
Une balle de 2,5 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 38 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez son énergie cinétique Ek juste avant qu’elle touche le sol.
m = 2,5 kgh = 38 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé
2.Facile
Un treuil soulève une charge de 250 kg à vitesse constante d’une hauteur de 16 m en 60 s. Trouvez la puissance moyenne P qu’il fournit à la charge, en W.
m = 250 kgh = 16 mt = 60 sg = 9,81 m/s²
P = W
3.Moyen
Une voiture roulant à 110 km/h sur une route horizontale freine brusquement et dérape jusqu’à l’arrêt, roues bloquées. Le coefficient de frottement cinétique entre les pneus et la route vaut 0,7. Trouvez la distance de freinage d.
v = 110 km/hμ = 0,7g = 9,81 m/s²
d = m
4.Moyen
Un bloc glisse sans vitesse initiale sur une pente inclinée de 40° par rapport à l’horizontale. Le coefficient de frottement dynamique vaut 0,4. Trouvez sa vitesse v après avoir glissé de 11 m le long de la pente.
θ = 40°μ = 0,4d = 11 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Difficile
Un bloc de 2 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 2,5 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 3 m (μ = 0,25) puis heurte un ressort (k = 4000 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la vitesse v du bloc quand il atteint le ressort.
m = 2 kgh = 2,5 mL = 3 mμ = 0,25k = 4000 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.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 2 m (μ = 0,2) puis heurte un ressort (k = 1500 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la vitesse v du bloc quand il atteint le ressort.
m = 0,5 kgh = 3,5 mL = 2 mμ = 0,2k = 1500 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
Corrigé
- 1. Ek = 932 J
- 2. P = 654 W
- 3. d = 67,98 m
- 4. v = 8,52 m/s
- 5. v = 5,86 m/s
- 6. v = 7,799 m/s
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