Travail d`études secondaires 2010 Physique 514

Travail
d'études
secondaires
2010
Physique 514
L'énergie cinétique
Nom:
Prénom:
Groupe:
Date:

1. Un chariot se déplaçant à 2 m/s a une masse de 8 kg. Quel travail faut-il fournir pour
augmenter sa vitesse à 3 m/s?
2. Calcule l'énergie cinétique d'une masse de 0,5 kg se déplaçant à la vitesse de 3 m/s.
3. Une masse de 2 kg se déplace à une vitesse de 1,5 m/s.
a) Calcule son énergie cinétique.
b) Si en appliquant une force, la vitesse devient deux fois plus grande, quelle sera la nouvelle
énergie cinétique de cette masse?
4. Un chariot de 10 kg possède une énergie cinétique de 20 joules. Quelle est sa vitesse?
5. Une pierre de 25 g attachée à une corde tourne en cercle à la vitesse de 2 m/s. Détermine
son énergie cinétique.
6. À une vitesse de 4 m/s, un corps possède une énergie cinétique de 72 joules. Calcule sa
masse.
7. Une masse en mouvement possède une énergie cinétique "X". Que devient cette énergie
si:
a) on double la masse seulement?
b) on triple la vitesse seulement?
c) on double la masse et on triple la vitesse?
8.Un corps en mouvement possède une énergie cinétique de 6 J. Quelle sera L'énergie
cinétique si la masse:
a) double.
b) diminue de moitié.
9. Deux wagons, de même masse, se déplacent l'un vers l'autre aux vitesses suivantes:
L'énergie cinétique du wagon B est de combien de fois plus grande que celle du wagon A?

10. Pour que l'énergie cinétique d'un corps devienne 9 fois plus grande, on peut:
sa masse fois.
ou sa vitesse fois.
11. Un wagon de masse m se déplace à la vitesse v. Si on quadruple sa masse et qu'on
diminue sa vitesse de moitié, que peut-on conclure de la nouvelle énergie cinétique du
wagon?
A) 2 fois plus grande
B) 2 fois plus petite
C) 13 fois plus grande
D) 16 fois plus petite
E) elle reste la même
12. Un chariot de 2kg se déplace à la vitesse de 3 m/s. Si une force de 10N augmente sa
vitesse à 5 m/s sur quelle distance a-t-elle agi?
13. Lorsqu'on appuie sur l'accélérateur d'une auto, on peut affirmer que le moteur a fait un
mécanique qui se traduit par une augmentation d'énergie. D'autre
part, les freins arrêtent l'auto. Ils ont certainement fait un
mécanique qui se traduit car une perte d'énergie .
14. Dès qu'une pierre tombe en chute libre, elle accélère sous l'influence de l'attraction
gravitationnelle. On peut donc dire que la terre fait un mécanique.
L'énergie de la pierre augmente.
15. Quelle est l'énergie cinétique finale d'une masse de 10 kg partant du repos si une force
de 5 N agit sur une distance de 3 m et que les forces de frottement sont nulles.
16. Un chariot a une masse de 7 kg. Quelle force parallèle au déplacement doit-on exercer
pour augmenter la vitesse de 2 m/s à 6 m/s sur une distance de 3 mètres si les forces de
frottement sont nulles?
17. Une petite fille pousse un carrosse avec une force de 50 N. Quelle est l'énergie cinétique
du carrosse si sa masse est 15 kg et que sa vitesse initiale est nulle? Cette force agit sur une
distance de 3 m et on suppose que les forces de frottement sont nulles.
18. Une auto de 1 500 kg voit sa vitesse augmenter de 5 m/s à 25 m/s sur une distance de 50
m.
a) Calcule l'augmentation d'énergie cinétique.
b) Calcule la force exercée par le moteur.

19. Une voiture s'arrête sur une distance de 15 mètres à partir d'une vitesse de 50 km/h.
a) Si la voiture a une masse de 1 500 kg, calcule l'énergie cinétique perdue par la voiture?
b) Quelle est la valeur de la force de frottement responsable de l'arrêt de cette voiture?
20. Une force de 50 N est appliquée à un corps de 200 grammes sur une distance de 10 cm.
a) Quel est son gain en énergie cinétique?
b) Si le corps est initialement au repos, quelle sera sa vitesse finale?
21. Un corps de masse égale à 5 kg est soumis à l'action d'une force horizontale dont la
grandeur varie selon la position comme l'indique le graphique ci-dessous.
a) Pour déplacer ce corps à partir de l'origine jusqu'à une distance de 4 mètres, quel travail
doit effectuer cette force?
b) Quelle est la variation d'énergie cinétique de ce corps entre 0 et 4 mètres?
c) Quelle est la variation d'énergie cinétique de ce corps entre 4 m et 6 m?
22. Énonce la loi de conservation de l'énergie en tes mots.
0123456
0
1
2
3
Force en fonction du déplacement
F = f (Δx)
Déplacement (Δx) m
Force ( F) N

23. Pour vérifier si tu as bien compris la notion de conservation de l'énergie mécanique, dans
chacun des cas suivants, identifie les formes d'énergie en présence à différents instants de
mouvement. Une boule allant et venant sur deux plans inclinée sans frottement et se faisant
face.
Point 1:
Point 2:
Point 3:
Point 4:
Point 5:
24. Le pendule d'une horloge qui oscille de part et d'autre d'une position centrale. Pour
vérifier si tu as bien compris la notion de conservation de l'énergie mécanique, dans chacun
des cas suivants, identifie les formes d'énergie en présence à différents instants de
mouvement.
Point 1:
Point 2:
Point 3:
Point 4: