1.Facile
Une balle de 4 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 12 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez sa vitesse v juste avant qu’elle touche le sol.
m = 4 kgh = 12 mg = 9,81 m/s²
v = m/s
Fiche d’exercices de Travail et énergie avec corrigé
2.Facile
Une balle de 4 kg est lâchée sans vitesse d’une hauteur de 37 m. Négligez la résistance de l’air. Trouvez son énergie cinétique Ek juste avant qu’elle touche le sol.
m = 4 kgh = 37 mg = 9,81 m/s²
Ek = J
3.Moyen
Une bille de 0,2 kg est suspendue à un fil léger de longueur 3 m. On l’écarte jusqu’à ce que le fil fasse 40° 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 = 3 mθ = 40°g = 9,81 m/s²
T = N
4.Moyen
Une voiture roulant à 120 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 0,4. Trouvez la distance de freinage d.
v = 120 km/hμ = 0,4g = 9,81 m/s²
d = m
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 3 m (μ = 0,25) puis heurte un ressort (k = 800 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la vitesse v du bloc quand il atteint le ressort.
m = 10 kgh = 3,5 mL = 3 mμ = 0,25k = 800 N/mg = 9,81 m/s²
v = m/s
6.Difficile
Un bloc de 2 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 m (μ = 0,3) puis heurte un ressort (k = 500 N/m) sur une surface lisse. Trouvez la compression maximale x du ressort.
m = 2 kgh = 2 mL = 1 mμ = 0,3k = 500 N/mg = 9,81 m/s²
x = cm
Corrigé
- 1. v = 15,34 m/s
- 2. Ek = 1452 J
- 3. T = 2,88 N
- 4. d = 141,6 m
- 5. v = 7,345 m/s
- 6. x = 36,53 cm
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