1.Facile
Un treuil soulève une charge de 150 kg à vitesse constante d’une hauteur de 20 m en 20 s. Trouvez la puissance moyenne P qu’il fournit à la charge, en kW.
m = 150 kgh = 20 mt = 20 sg = 9,81 m/s²
P = kW
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 23 m en 8 s. Trouvez la puissance moyenne P qu’il fournit à la charge, en kW.
m = 250 kgh = 23 mt = 8 sg = 9,81 m/s²
P = kW
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 0,7. Trouvez la distance de freinage d.
v = 80 km/hμ = 0,7g = 9,81 m/s²
d = m
4.Moyen
Une voiture de 1000 kg monte une pente de 4° à vitesse constante de 90 km/h. La résistance de l’air et la résistance au roulement totalisent 300 N. Trouvez la puissance P que les roues doivent fournir, en kW.
m = 1000 kgθ = 4°Fr = 300 Nv = 90 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
5.Difficile
Un bloc de 5 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 1 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 1,5 m (μ = 0,25) puis heurte un ressort (k = 500 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la vitesse v du bloc quand il atteint le ressort.
m = 5 kgh = 1 mL = 1,5 mμ = 0,25k = 500 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
Un bloc de 10 kg est lâché sans vitesse à une hauteur de 4 m sur une rampe lisse. En bas, il traverse une bande horizontale rugueuse de 2,5 m (μ = 0,2) puis heurte un ressort (k = 1500 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.
m = 10 kgh = 4 mL = 2,5 mμ = 0,2k = 1500 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
Corrigé
- 1. P = 1,472 kW
- 2. P = 7,051 kW
- 3. d = 35,96 m
- 4. P = 24,61 kW
- 5. v = 3,502 m/s
- 6. x = 67,66 cm
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