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 E1.
Une force horizontale de 10 N agit sur
un bloc de 2 kg reposant sur une surface horizontale. Le coefficient de
frottement cinétique entre le bloc et la surface est de 0,15. Si le bloc se
déplace dans le même sens que la force de 10 N sur une distance de 3 m:
(a) Quel est le travail fait par la force horizontale de 10 N
?
(b) Quel est le travail fait par le frottement cinétique ?
(c) Quelle est la variation d'énergie cinétique du bloc ? |
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E4.
Un skieur de 65 kg glisse à vitesse constante sur une distance de
100 m vers le bas d’une pente inclinée à 10° (on néglige la
résistance de l’air).
(a) Quel est le travail fait
par la force gravitationnelle ?
(b) Quel est le travail fait par le frottement cinétique ?
(c) Quelle est la valeur du coefficient de frottement
cinétique ?
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E5.
On
soulève d'un puits un seau de 500 g (masse du seau lorsqu'il est
vide) contenant 10 l d'eau. Le seau se déplace à une vitesse
constante de 2 m/s sur une distance de 8
m. Le tambour autour duquel est enroulée la corde a un rayon r
= 10 cm et la poignée de la manivelle est située à R =
30 cm de
l'axe de rotation du tambour.
(a) Quel est le travail fait par la force gravitationnelle ?
(b) Quel est le travail fait par l'individu qui actionne la
manivelle ?
(c) Quelle est la vitesse de rotation de la manivelle (en
tours/s) ?
Indice
note:
Le fait que le rayon de la poignée de la manivelle soit
plus
grand que le rayon du tambour permet à l'individu d'exercer un
force tangentielle inférieure à la tension dans la corde. Cela
ne change cependant pas le travail qu'il doit accomplir. Ces
notions seront traitées au chapitre 11.
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E6.
Un ascenseur de 2500 kg est
relié à son contrepoids de 2000 kg. Quelle puissance le moteur doit-il
fournir pour que l'ascenseur maintienne une vitesse constante de 3 m/s vers le haut ?
Indice
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E7.
Un bloc de
2 kg glisse à une vitesse constante de 4 m/s vers un ressort
de constante k = 80 N/m. Le ressort est alors ni étiré ni
comprimé.
(a) Quelle sera la compression maximale du ressort ?
(b) Quelle est la vitesse du bloc lorsque le ressort est comprimé
de 50 cm ?
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E8.
Un bloc de
3 kg repose contre un ressort de constante k = 100 N/m
comprimé de 50 cm. Le coefficient de frottement cinétique entre
le bloc et la surface horizontale est de 0,15.
(a) Avec quelle vitesse le bloc quitte-t-il le ressort ?
(b) Quelle est la distance totale parcourue par le bloc avant de
s'immobiliser ?
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