Travail Et Puissance

I.
A DE RUFISQUE Année Scolaire : 2020/2021

LYCEE ABDOULAYE SADJI Classe : 1S
TRAVAIL ET PUISSANCE
Exercice 4 :
Une voiture « 7 places » de masse totale m = 1 tonne quitte Saint- Louis pour aller à Dakar. A la sortie de
Louga, elle descend une pente de 1% supposée rectiligne à la vitesse constante V = 72 Km/h. Le moteur
développe une puissance mécanique Pm = 2,4 kW. On suppose que la voiture est soumise à des forces de
frottement colinéaires et opposées au vecteur vitesse.
1. Déterminer l’intensité de la force motrice (colinéaire au vecteur vitesse) et de la force de frottement
. (on négligera la résistance de l’air). On prendra g = 10 N/kg.
2. Déterminer le travail de toutes les forces qui s’appliquent à la voiture si la descente n’a duré que 20s.
3. Au bas de la pente, le chauffeur aborde un tronçon rectiligne. Pour éviter d’éventuel choc, il ralentit en
exerçant sur la pédale de freinage une force constante perpendiculaire à la pédale (voir figure ci-
dessous). La voiture roule alors à la vitesse constante de 54 Km/h.
Le système de freinage peut se résumer à la pédale de massemp = 500g, mobile autour d’un axe horizontal
passant par O, soutenue par un ressort de masse négligeable et de raideurk = 150N/m. L’action de la force
L .A.SADJI 1S Savoir Pour Mieux Servir SCIENCES PHYSIQUES M NDIAYE

provoque un raccourcissement x0 = 10cm du ressort et la pédale, en équilibre, s’incline d’un angle α1 =
30° par rapport à l’horizontale. L’axe du ressort reste toujours perpendiculaire à la pédale.
3.1. Déterminer l’intensité F de la force . (OB = OC).

3.2. Le chauffeur aperçoit ensuite un obstacle et appuie d’avantage sur la pédale en exerçant une force ’
telle que F’ > F. La pédale s’incline alors de α2 = 15°et le ressort se comprime d’avantage de a = 5 cm.
Déterminer le travail du poids de la pédale et celui de la tension du ressort.OG = 1 m
Exercice 5 :
Un pendule est constitué d’une sphère S, de masse m = 0,2kg e de rayon
négligeable, reliée par un fi de longueur l = 0,8m à un axe horizontal passant
par O. On écarte le pendule par rapport à la verticale d’un angle θ= 45° et on
l’abandonne sans vitesse.
1. Faire le bilan des forces qui s’exercent sur la sphère.
2. Calculer le travail de chacune d’elles au cours des déplacements S1 S2 ; S1 S0

(S0 désigne la position verticale du pendule)

CP D T B NDOYE Année Scolaire : 2020/2021
Classe : 2nde S M NDIAYE
GENERALITES SUR LE MOUVEMENT
Exercice 1 :
Un mobile est animé d’un mouvement d’équations horaires :
x = 2 t ; y = - t + 2 avec x et y en mètres et t en secondes
1. Préciser les coordonnées du mobile aux dates 0 s, 1 s et 2 s.
2. A quelle date le mobile passe-t-il par le point d’abscisse x = 5 m ?
3.A quelle date le mobile passe-t-il par l ordonnée nulle ?
3. Ecrire l’équation horaire de la trajectoire du mobile y = f(x) et préciser sa nature.

EXERCICE 4
EXERCICE 5

LYCEE ABDOULAYE SADJI Année Scolaire : 2020/2021
Classe : 1S1 M NDIAYE
TRAVAIL ET PUISSANCE
Exercice 1:
L’eau d’un barrage hydroélectrique a une surface dont l’aire S=2km2.En 24h ,l’eau du
barrage descend de u=42cm .Pendant ce temps aucune arrivée d’eau n’est effectuée dans le lac, La hauteur
moyenne du barrage en H=657m
1-Quelle est la massa m de l’eau qui tombe sur les turbines de la centrale ?
2-Calculer le travail du poids de l’eau qui tombe , La masse volumique de l eau est µ= 1 Kg/L
3-Quelle est la puissance de ce travail ?
Exercice 2:
Une voiture « 7 places » de masse totale m = 1 tonne quitte Saint- Louis pour aller à Dakar. A la sortie de
Louga, elle descend une pente de 1% supposée rectiligne à la vitesse constante V = 72 Km/h. Le moteur
développe une puissance mécanique Pm = 2,4 kW. On suppose que la voiture est soumise à des forces de
frottement colinéaires et opposées au vecteur vitesse.
4. Déterminer l’intensité de la force motrice (colinéaire au vecteur vitesse) et de la force de frottement
. (on négligera la résistance de l’air). On prendra g = 10 N/kg.
5. Déterminer le travail de toutes les forces qui s’appliquent à la voiture si la descente n’a duré que 20s.
6. Au bas de la pente, le chauffeur aborde un tronçon rectiligne. Pour éviter d’éventuel choc, il ralentit en
exerçant sur la pédale de freinage une force constante perpendiculaire à la pédale (voir figure ci-
dessous). La voiture roule alors à la vitesse constante de 54 Km/h.
Le système de freinage peut se résumer à la pédale de massemp = 500g, mobile autour d’un axe horizontal
passant par O, soutenue par un ressort de masse négligeable et de raideurk = 150N/m. L’action de la force
provoque un raccourcissement x0 = 10cm du ressort et la pédale, en équilibre, s’incline d’un angle α1 =
30° par rapport à l’horizontale. L’axe du ressort reste toujours perpendiculaire à la pédale.
6.1. Déterminer l’intensité F de la force . (OB = OC).

6.2. Le chauffeur aperçoit ensuite un obstacle et appuie d’avantage sur la pédale en exerçant une force ’
telle que F’ > F. La pédale s’incline alors de α2 = 15°et le ressort se comprime d’avantage de a = 5 cm.
Déterminer le travail du poids de la pédale et celui de la tension du ressort.OG = 1 m
Exercice 4:
Exercice 5:
Exercice 6 : Donnée : g = 10 N/Kg (6 points)

Un pendule est constitué d’un solide de masse négligeable, de longueur à vide l0 = 20 cm et de raideur
k = 10N/m et d’une bille de masse m = 100 g. Le pendule est disposé, en équilibre, sur un plan incliné d’un
angle α = 30° par rapport à l’horizontale (figure ci-dessous)
1. Exprimer la longueur l du ressort à l’équilibre en fonction de l0, m, g, k et
α. Calculer l.
2. Pour lancer la bille jusqu’ au point E, un opérateur comprime davantage
le ressort d’une distance supplémentaire BB’ = a = 7 cm. On supposera
que les forces de frottement, d’intensité constante f = 0,39 N, ne
s’exercent que sur les parties BC (rectiligne de longueur L = 15 cm) et
CE (circulaire de rayon r = OE =10 cm)
2.1. Déterminer le travail de l’opérateur.
2.2. L’action de l’opérateur cesse. La bille, en mouvement, se détache
du ressort à partir de la position d’équilibre précédent.
2.2.1. Déterminer le travail de toutes les forces qui s’exercent sur la
bille entre B’ et C.
2.2.2. Déterminer le travail de toutes les forces qui s’exercent sur la bille entre C et E.
(OE) est verticale.
EXERCICE 7

EXERCICE 8

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A DE RUFISQUE Année Scolaire : 2020/2021

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3.1. Déterminer l’intensité F de la force . (OB = OC).

2. Calculer le travail de chacune d’elles au cours des déplacements S1 S2 ; S1 S0

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6.1. Déterminer l’intensité F de la force . (OB = OC).

Exercice 6 : Donnée : g = 10 N/Kg (6 points)

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