⛰️ 10 Exercices: Travail et Énergie Potentielle – Énergie Mécanique
1ère Bac Sciences Mathématiques SM
Exercice 1: Calcul d’énergie potentielle
Un livre de 2 kg est posé sur une étagère à 1,5 m du sol. Calculer son énergie potentielle de pesanteur (g = 9,81 m/s²).
Exercice 2: Variation d’énergie potentielle
Un alpiniste de 70 kg grimpe une paroi de 300 m. Calculer la variation de son énergie potentielle.
Exercice 3: Travail du poids
Un objet de 5 kg tombe en chute libre d’une hauteur de 10 m. Calculer le travail du poids.
Exercice 4: Conservation énergie mécanique
Une pomme de 0,2 kg tombe d’un arbre de 4 m de haut. Calculer sa vitesse juste avant l’impact (g = 9,81 m/s²).
Exercice 5: Plan incliné avec frottements
Un skieur de 80 kg descend une pente de 100 m inclinée à 20°. Avec μ = 0,1, calculer sa vitesse en bas si départ à 5 m/s.
Exercice 6: Pendule simple
Un pendule de 1 kg et longueur 2 m est écarté de 30° de la verticale. Calculer sa vitesse au point le plus bas.
Exercice 7: Projectile
Une balle de 50 g est lancée verticalement à 15 m/s. Calculer l’altitude maximale atteinte.
Exercice 8: Ressort vertical
Un ressort (k = 200 N/m) comprime de 10 cm une masse de 0,5 kg posée dessus. Calculer la hauteur maximale atteinte après détente.
Exercice 9: Boucle verticale
Un objet glisse sans frottement sur une boucle de rayon R = 2 m. Quelle vitesse minimale en bas pour faire le tour?
Exercice 10: Synthèse
Un toboggan aquatique a une hauteur h = 20 m et une longueur L = 50 m. Un nageur de 60 kg glisse avec μ = 0,05.
1. Calculer la vitesse en bas
2. Quelle serait la vitesse sans frottement?