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Feuille d'activités de la leçon : Conservation de l’énergie Mathématiques

Dans cette feuille d'activités, nous nous entraînerons à appliquer le principe de conservation de l'énergie pour résoudre des problèmes sur les corps en mouvement.

Q1:

Vrai ou faux: La variation de l'énergie cinétique + la variation de l'énergie potentielle = le travail effectué.

  • Avrai
  • Bfaux

Q2:

Un objet de masse 20 kg tombe d'une hauteur de 42,3 m au-dessus de la surface du sol. Détermine la somme de son énergie cinétique et de son énergie potentielle par rapport au sol après 2 secondes du début de la chute. Prends 𝑔=9,8/ms.

Q3:

Un objet de masse 9 kg tombe verticalement d'un point à 3,4 m au-dessus du sol. À un certain instant, la vitesse de l'objet est de 3,9 m/s. Détermine la variation de l'énergie potentielle gravitationnelle de l'objet à partir de ce point jusqu'à ce qu'il atteigne un point à 68 cm au-dessus du sol. Prends 𝑔=9,8/ms.

Q4:

Un corps de masse 4 kg est tombé verticalement d'une hauteur de 28 m au-dessus de la surface du sol. Détermine son énergie potentielle gravitationnelle 𝑃 relative au sol et son énergie cinétique 𝑇 lorsqu'il était à 7 m au-dessus du sol. Considère l'accélération gravitationnelle 9,8 m/s2.

  • A𝑃=274,4joules, 𝑇=823,2 joules
  • B𝑃=1097,6joules, 𝑇=823,2 joules
  • C𝑃=823,2joules, 𝑇=274,4 joules
  • D𝑃=274,4joules, 𝑇=84 joules
  • E𝑃=823,2joules, 𝑇=84 joules

Q5:

Un corps de masse 20 kg a été projeté verticalement vers le haut depuis le sol avec une vitesse de 30 m/s. Il est passé par un point A lorsque sa vitesse était 10 m/s.

Calcule l'énergie potentielle de l'objet au point A. Néglige la résistance de l'air et considère l'accélération de la pesanteur comme étant 9,8 m/s2.

Détermine la distance entre le point A et le sol en mètres. Donne ta réponse au dixième près.

Q6:

Un corps a commencé à glisser sur un plan incliné, lisse et haut de 504 cm depuis son sommet. Calcule sa vitesse lorsqu'il atteint la base. Prends 𝑔=9,8/ms.

  • A423525 m/s
  • B217025 m/s
  • C213525 m/s
  • D84355 m/s

Q7:

Une voiture descend 195 m un plan incliné du repos, ce qui est équivalant à une distance verticale de 14 m. Sachant que 27 de l'énergie potentielle a été perdue en raison de la résistance et que la résistance est restée constante pendant le mouvement de la voiture, détermine la vitesse de la voiture après avoir parcouru la distance mentionnée de 195 m. Prends 𝑔=9,8/ms.

Q8:

Une particule de masse 281 g a été projetée à 37 cm/s vers le haut de la ligne de plus grande pente d’un plan lisse incliné par rapport à l’horizontale d'un angle dont le sinus vaut 1011. Détermine la variation de l’énergie potentielle gravitationnelle de la particule à partir du moment où elle a été projetée jusqu’à ce que sa vitesse atteigne 29 cm/s.

Q9:

Un objet commence à glisser le long de la ligne de plus grande pente d'un plan lisse incliné. Au sommet du plan, son énergie potentielle gravitationnelle par rapport au bas du plan était de 1‎ ‎830,51 joules. Lorsqu'il atteint le bas du plan, sa vitesse est de 8,6 m/s. Calcule la masse de l'objet.

Q10:

Un corps a été projeté vers le haut sur un plan rugueux incliné depuis la base. Son énergie cinétique était de 242 joules. Le corps a continué de se déplacer jusqu'à ce qu'il atteigne sa hauteur maximale et qu'il redescende ensuite vers la base. Quand il a atteint le fond, son énergie cinétique était de 186 joules. Calcule le travail effectué 𝑊 contre la friction durant l'ascension et le gain en énergie potentielle gravitationnelle 𝑃 lorsque le corps était à sa hauteur maximale.

  • A𝑊=56joules, 𝑃=186joules
  • B𝑊=14joules, 𝑃=228joules
  • C𝑊=28joules, 𝑃=214joules
  • D𝑊=56joules, 𝑃=158joules

Cette leçon comprend 18 questions additionnelles et 213 variantes de questions additionnelles pour les abonnés.

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