1.Facile
Un treuil soulève une charge de 100 kg à vitesse constante d’une hauteur de 11 m en 60 s. Trouvez la puissance moyenne P qu’il fournit à la charge, en W.
m = 100 kgh = 11 mt = 60 sg = 9,81 m/s²
P = W
Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé
2.Facile
Une balle de 2 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 18 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez son énergie cinétique Ek juste avant qu’elle touche le sol.
m = 2 kgh = 18 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
3.Moyen
Une voiture roulant à 80 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 0,5. Trouvez la distance de freinage d.
v = 80 km/hμ = 0,5g = 9,81 m/s²
d = m
4.Moyen
Un lanceur jouet comporte un ressort vertical de raideur 800 N/m. On y place une balle de 0,5 kg, on comprime le ressort de 8 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 = 0,5 kgk = 800 N/mx = 8 cmg = 9,81 m/s²
h = m
5.Difficile
Un bloc de 0,5 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 2 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 3,5 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 = 2 mL = 3,5 mμ = 0,2k = 1500 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
Un bloc de 5 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 = 0,15) puis heurte un ressort (k = 5000 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la vitesse v du bloc quand il atteint le ressort.
m = 5 kgh = 4 mL = 4,5 mμ = 0,15k = 5000 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
Corrigé
- 1. P = 179,8 W
- 2. Ek = 353,2 J
- 3. d = 50,34 m
- 4. h = 0,5219 m
- 5. v = 5,05 m/s
- 6. v = 8,077 m/s
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