Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé

Fiche d’exercices de Travail et énergie gratuite et imprimable : 6 exercices, du niveau facile au niveau examen, avec corrigé. Imprimez-la ou enregistrez-la en PDF.

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1.Facile
70°L = 0,8 m

Une petite bille est suspendue à un fil léger de longueur 0,8 m. On l’écarte jusqu’à ce que le fil fasse 70° avec la verticale, puis on la lâche sans vitesse initiale. En négligeant la résistance de l’air, trouvez sa vitesse v au point le plus bas.

L = 0,8 mθ = 70°g = 9,81 m/s²
v = m/s
2.Facile
5 kgv = 4 m/sk = 500 N/m

Un bloc de 5 kg glisse à 4 m/s sur une surface horizontale lisse et heurte un ressort de raideur 500 N/m. Trouvez la compression maximale x du ressort, en cm.

m = 5 kgv = 4 m/sk = 500 N/m
x = cm
3.Moyen
15°d = 19 mμ = 0,15

Un bloc de 1 kg glisse de 19 m sur une pente inclinée de 15° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,15. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.

m = 1 kgθ = 15°μ = 0,15d = 19 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
4.Moyen
30°d = 3 mμ = 0,25

Un bloc de 0,5 kg glisse de 3 m sur une pente inclinée de 30° par rapport à l’horizontale, avec un coefficient de frottement dynamique de 0,25. Trouvez le travail Wf effectué contre le frottement.

m = 0,5 kgθ = 30°μ = 0,25d = 3 mg = 9,81 m/s²
Wf = J
5.Difficile
k = 800 N/m25°μ = 0,22 kg

Un ressort de raideur 800 N/m placé au bas d’une pente de 25° est comprimé de 12 cm contre un bloc de 2 kg, puis relâché. Le coefficient de frottement cinétique entre le bloc et la pente vaut 0,2. Quelle distance d le bloc parcourt-il vers le haut de la pente depuis le point de lâcher avant de s’arrêter ? (Négligez la courte distance sur laquelle le ressort pousse, c’est-à-dire comptez le frottement et la pesanteur sur toute la distance d.)

m = 2 kgk = 800 N/mx = 12 cmθ = 25°μ = 0,2g = 9,81 m/s²
d = m
6.Difficile
8 kg3 kgμ = 0,2d = 3 m

Un bloc de 8 kg repose sur une table horizontale rugueuse (μ = 0,2). Un fil léger part de ce bloc, passe sur une poulie lisse au bord de la table et rejoint un bloc suspendu de 3 kg. Le système est lâché sans vitesse initiale. Trouvez la vitesse v des blocs après que le bloc suspendu est descendu de 3 m.

m1 = 8 kgm2 = 3 kgμ = 0,2d = 3 mg = 9,81 m/s²
v = m/s

Corrigé

  1. 1. v = 3,214 m/s
  2. 2. x = 40 cm
  3. 3. Wf = 27,01 J
  4. 4. Wf = 3,186 J
  5. 5. d = 0,4862 m
  6. 6. v = 2,737 m/s

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