Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé

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1.Facile
m = 4 kggh = 44 m

Une balle de 4 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 44 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez son énergie cinétique Ek juste avant qu’elle touche le sol.

m = 4 kgh = 44 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
2.Facile
m = 1 kggh = 37 m

Une balle de 1 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 37 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez sa vitesse v juste avant qu’elle touche le sol.

m = 1 kgh = 37 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
3.Moyen
20°d = 15 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 15 m le long de la pente.

θ = 20°μ = 0,2d = 15 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
4.Moyen
25°d = 13 mμ = 0,1

Un bloc de 1 kg glisse de 13 m sur une pente inclinée de 25° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,1. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.

m = 1 kgθ = 25°μ = 0,1d = 13 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Difficile
h = 2 mL = 1,5 mμ = 0,15k = 2500 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 = 0,15) puis heurte un ressort (k = 2500 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.

m = 1 kgh = 2 mL = 1,5 mμ = 0,15k = 2500 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Difficile
h = 4,5 mL = 3,5 mμ = 0,2k = 2000 N/m

Un bloc de 4 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 3,5 m (μ = 0,2) puis heurte un ressort (k = 2000 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.

m = 4 kgh = 4,5 mL = 3,5 mμ = 0,2k = 2000 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm

Corrigé

  1. 1. Ek = 1727 J
  2. 2. v = 26,94 m/s
  3. 3. v = 6,734 m/s
  4. 4. Wf = 11,56 J
  5. 5. x = 11,8 cm
  6. 6. x = 38,62 cm

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