1.Facile
Une balle de 2 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 9 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez sa vitesse v juste avant qu’elle touche le sol.
m = 2 kgh = 9 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé
2.Facile
Une caisse est tirée sur 6 m sur un sol horizontal par une corde qui fait 60° avec l’horizontale. La tension de la corde vaut 100 N. Trouvez le travail W effectué par la corde sur la caisse.
F = 100 Nd = 6 mθ = 60°
W = J
3.Moyen
Une voiture de 1000 kg monte une pente de 6° à vitesse constante de 72 km/h. La résistance de l’air et la résistance au roulement totalisent 250 N. Trouvez la puissance P que les roues doivent fournir, en kW.
m = 1000 kgθ = 6°Fr = 250 Nv = 72 km/hg = 9,81 m/s²
P = kW
4.Moyen
Un bloc glisse sans vitesse initiale sur une pente inclinée de 35° par rapport à l’horizontale. Le coefficient de frottement dynamique vaut 0,2. Trouvez sa vitesse v après avoir glissé de 8 m le long de la pente.
θ = 35°μ = 0,2d = 8 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
5.Difficile
Un bloc de 10 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 4,5 m (μ = 0,1) puis heurte un ressort (k = 1500 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.
m = 10 kgh = 3,5 mL = 4,5 mμ = 0,1k = 1500 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
6.Difficile
Un bloc de 10 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 2,5 m (μ = 0,25) puis heurte un ressort (k = 500 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.
m = 10 kgh = 2,5 mL = 2,5 mμ = 0,25k = 500 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
Corrigé
- 1. v = 13,29 m/s
- 2. W = 300 J
- 3. P = 25,51 kW
- 4. v = 8,02 m/s
- 5. x = 63,16 cm
- 6. x = 85,78 cm
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