L`énergie

PHYSIQUE
Mécanique
L’énergie
Chapitres 7 et 8
MARC VOYER
CSDPS
2016-17

Marc Voyer Physique : Mécanique : L’énergie Page
1
Le travail
L’unité de mesure du travail est le joule (J). On accomplit 1 J de travail en
poussant un objet de 1 N sur 1 m dans la même direction. Si on déplace l’objet
deux fois plus loin, on effectue deux fois plus de travail. La quantité de travail
est directement proportionnelle au déplacement de l’objet. Si on applique une
force deux fois plus grande sur la même distance, on effectue deux fois plus de
travail. La quantité de travail est directement proportionnelle à la force
appliquée.
Le travail effectué se calcule selon :
xFW 
où :
W
est le travail effectué en joules (J)
F
est la force en Newton (N)
x
est le déplacement en mètres (m)
1. Quel est le travail effectué par une fille poussant une voiture avec une force
de 800 N sur une distance de 200 m ?
2. On applique une force de 20 N pour pousser un coffre de 8 m sur le
plancher. Quel est le travail effectué ?
3. Quel est le travail effectué par un garçon poussant un réfrigérateur de 96 kg
sur une distance de 1,2 m avec une force de 350 N ? La force de frottement
s’opposant au mouvement de l’objet est de 300 N.

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4. Une campeuse se sert d’une corde et d’un sceau pour tirer l’eau d’un puit.
Supposons qu’une fois rempli d’eau, le sceau ait une masse de 20 kg et qu’il
soit soulevé sur une distance de 3,5 m. Quel est le travail qu’elle accomplit ?
5. On communique à une rondelle de 2 kg sur une table n’offrant aucun
frottement une accélération de 5 m/s2 sur 0,5 m. Quel est le travail effectué
sur la rondelle ?
6. Un laveur de vitres de 71 kg se tient debout sur une plate-forme de 179 kg,
suspendue sur le côté d’un bâtiment. Si un moteur électrique soulève la
plate-forme de 58 m le long du bâtiment, quelle est la quantité de travail
accompli ?
7. Pour déplacer une grosse pierre, un bulldozer exerce une force de 5000 N à
une vitesse de 2 m/s pendant 20 s. Quel est le travail accompli par le
bulldozer ?

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La puissance
Dans la vie de tous les jours, on ne fait pas la distinction entre « travail » et
« puissance », mais en physique, cette distinction est très importante. On
entend par puissance la quantité de travail accompli par rapport au temps. La
machine qui accomplit une certaine quantité de travail plus rapidement qu’une
autre fournit plus de puissance.
Dans le cas d’une machine travaillant à un rythme constant, on calcule la
puissance comme suit :
t
W
P
où :
P
est la puissance en Watts (W)
W
est le travail effectué en Joules (J)
t
est le temps requis en secondes (s)
1. Quelle est la puissance d’un gros bulldozer qui fait un travail de 5,5 x 104 J
en 1,1 s ?
2. Giovanni a une masse de 60 kg. Quelle puissance fournit-il lorsqu’il monte un
escalier de 4,5 m en 4 s ?
3. Quelle puissance fournit une grue effectuant un travail de 60000 J en 5 min ?

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4. Combien de temps faut-il à un moteur électrique de 2,5 kW pour effectuer un
travail de 75000 J ?
5. Quelle quantité de travail peut accomplir un mélangeur électrique de 500 W
en 2,5 min ?
6. Une tondeuse à gazon électrique effectue un travail de 9 x 105 J en 0,5 h.
Quelle puissance fournit-elle ?
7. Quelle puissance fournit une petite fille de 50 kg montant un escalier de 3 m
en 2,5 s ?
8. Combien de temps faudra-t-il à la petite fille du numéro 7 pour gravir un
escalier haut de 4,5 m ?
9. Un garçon capable de fournir une puissance de 500 W monte un escalier en
5 s. Si la masse du garçon est de 62 kg, quelle est la hauteur de l’escalier ?