1.Facile
Un treuil soulève une charge de 400 kg à vitesse constante d’une hauteur de 28 m en 10 s. Trouvez la puissance moyenne P qu’il fournit à la charge, en kW.
m = 400 kgh = 28 mt = 10 sg = 9,81 m/s²
P = kW
Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé
2.Facile
Une balle de 2,5 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 = 2,5 kgh = 2 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
3.Moyen
Un bloc de 0,5 kg glisse de 9 m sur une pente inclinée de 25° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,35. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.
m = 0,5 kgθ = 25°μ = 0,35d = 9 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
4.Moyen
Une bille de 0,2 kg est suspendue à un fil léger de longueur 1 m. On l’écarte jusqu’à ce que le fil fasse 45° avec la verticale, puis on la lâche sans vitesse initiale. Trouvez la tension T du fil quand la bille passe au point le plus bas.
m = 0,2 kgL = 1 mθ = 45°g = 9,81 m/s²
T = N
5.Difficile
Un bloc de 2 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 3 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 5 m (μ = 0,3) 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 = 3 mL = 5 mμ = 0,3k = 4000 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
Un bloc de 20 kg part du repos au bas d’une pente de 25° et est tiré vers le haut de la pente par une force constante de 205 N parallèle à la pente. Le coefficient de frottement cinétique vaut 0,25. Trouvez la vitesse v du bloc après qu’il a parcouru 4 m vers le haut de la pente.
m = 20 kgF = 205 Nθ = 25°μ = 0,25d = 4 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
Corrigé
- 1. P = 10,99 kW
- 2. Ek = 49,05 J
- 3. Wf = 14 J
- 4. T = 3,111 N
- 5. v = 5,425 m/s
- 6. v = 5,572 m/s
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