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Travail et Énergie cinétique Solutions à certains exercices

Travail et Énergie cinétique Solutions à certains exercices. Ismail A. Exercice 1. Une personne pousse une caisse de 10kg sur 3m vers le haut d’un plan incliné de 30 ̊ avec une force de 80N parallèle au plan. La force de frottement a un module de 22N. Trouvez le travail effectué:

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Presentation Transcript

  1. Travail et Énergie cinétique Solutions à certains exercices Ismail A

  2. Exercice 1 • Une personne pousse une caisse de 10kg sur 3m vers le haut d’un plan incliné de 30̊ avec une force de 80N parallèle au plan. La force de frottement a un module de 22N. Trouvez le travail effectué: • Par la personne? • Par la force de gravité? • Par le frottement?

  3. Exercice 2 Soit un bloc de 1.8kg en mouvement à vitesse constante sur une surface pour laquelle = 0.25. Il est tiré par une force dirigée à 45̊ vers le bas par rapport à l’horizontale et son déplacement est de 2m. Trouvez le travail effectué sur le bloc par: La force ? La force de frottement? La force de gravité?

  4. Il faut commencer par trouver les forces F et f (2e loi de Newton en x et y)

  5. Exercice 3 Soit , dont la composante horizontale varie en fonction de x comme à la (figure ci-dessous). Trouvez le travail qu’elle effectue: De x = -4 à x = +4m? De x = 0 à x = -2m?

  6. Le travail est positif lorsque le déplacement est de même sens (++ ou --) que la force. Le travail est négatif dans le cas contraire (+- ou -+). Le travail négatif en « 1 » annule le travail positif en « 2 ». Le travail positif en « 3 » est égal à l’aire du trapèze. Le travail est négatif puisque la force est positive et le déplacement négatif (sens contraires).

  7. Exercice 4 Trouvez l’énergie cinétique de la Terre associée à son mouvement orbitale. Exprimez votre réponse en mégatonnes (une tonne d’énergie est libérée par une tonne métrique de TNT et est égale à )

  8. Terre Soleil

  9. Exercice 5 • Quelle est la quantité de travail nécessaire pour pousser une automobile de 1100Kg avec une force constante et la faire passer du repos à 2.5m/s sur une distance de 30m si la force de résistance est de 200N?

  10. v = 2,5 m/s v0 = 0 F F 200 N 200 N Δx = 30 m

  11. 53o Exercice 6 À la figure ci-dessous, un bloc de 2kg sur un plan incliné est attaché à un ressort dont la constante de rappel k = 20N/m. Le coefficient de frottement cinétique est égal à 1/6. Le bloc part du repos, le ressort ayant un allongement nul. Le bloc ayant glissé de 40cm, trouvez: • Le travail du ressort ? • Le travail du frottement? • Le travail de gravité? • Le module de la vitesse du bloc? • Quel est l’allongement maximal du ressort?

  12. x 0 Fres N f 53o 53o mg s 0 • Le ressort fait un travail négatif car la force qu’il exerce sur le bloc est de sens contraire au déplacement. • c) La gravité fait un travail positif car le déplacement est vers le bas. • Le théorème de l’énergie cinétique permet de calculer la vitesse finale, sachant que la vitesse initiale est nulle. • L’allongement du ressort est maximal lorsque le bloc s’arrête (v = 0, K = 0) momentanément avant de remonter. h x

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