Travail d’une force

Aspects énergétiques des phénomènes mécaniques - Physique-Chimie Spécialité

Exercice 1 : Calculer le travail du poids d'un randonneur (m, z_début, z_fin)

Un marcheur de montagne de \( 68\:kg \) démarre à une altitude de \( 1440\:m \) et finit sa marche au bout de \( 6\:h \) à \( 1360\:m \) d'altitude. Il a parcouru pendant sa journée \( 16\:km \).

Données :
  • - Intensité du champ de pesanteur : \( g = 9,81\:m\mathord{\cdot}s^{-2} \)
Déterminer le travail du poids sur ce marcheur pendant cette journée.
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.

Exercice 2 : Estimer graphiquement la tension d'un fil retenant un cube sur un plan incliné (m, représentation des forces)

Un cube est posé sur un plan incliné et relié à un fil attaché à un poteau.
On représente ci-dessous la situation :

On considère à présent le solide comme un point pour effectuer le bilan des forces.
On représente la situation ci-dessous :

Données
  • - Accélération de la pesanteur : \( g = 9,81\:\text{m}\mathord{\cdot}\text{s}^{-2} \)
  • - Masse du solide : \( m = 408\:\text{g} \)
En calculant graphiquement l'échelle des forces représentés, donner la valeur, en Newton (N), representée par 1 carreau.
On donnera la réponse avec \( 2 \) chiffres significatifs et suivie de l'unité qui convient.
Estimer l'intensité de la force de tension T, si la pente possède un angle \( \alpha = 42 \)°.
On donnera la réponses avec \( 2 \) chiffres significatifs et suivie de l'unité qui convient.

Exercice 3 : Calculer le travail d'une force, électron dans un condensateur (q, champ élec, distance)

Un électron de charge \( q = -1,60 \times 10^{-19} C \) passe entre 2 plaques d'un condensateur C qui forme un champ électrique uniforme de valeur \( 50 V\mathord{\cdot}cm^{-1} \).

La trajectoire de l'électron est présentée sur le schéma ci-dessous :

Déterminer le travail de la force électrique entre le point \( A \) et le point \( B \).
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.

Exercice 4 : Calculer le travail du poids d'un randonneur (m, z_début, z_fin)

Un marcheur de montagne de \( 70\:kg \) démarre à une altitude de \( 1750\:m \) et finit sa marche au bout de \( 7\:h \) à \( 2270\:m \) d'altitude. Il a parcouru pendant sa journée \( 23\:km \).

Données :
  • - Intensité du champ de pesanteur : \( g = 9,81\:m\mathord{\cdot}s^{-2} \)
Déterminer le travail du poids sur ce marcheur pendant cette journée.
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.

Exercice 5 : Estimer graphiquement la tension d'un fil retenant un cube sur un plan incliné (m, représentation des forces)

Un cube est posé sur un plan incliné et relié à un fil attaché à un poteau.
On représente ci-dessous la situation :

On considère à présent le solide comme un point pour effectuer le bilan des forces.
On représente la situation ci-dessous :

Données
  • - Accélération de la pesanteur : \( g = 9,81\:\text{m}\mathord{\cdot}\text{s}^{-2} \)
  • - Masse du solide : \( m = 250\:\text{g} \)
En calculant graphiquement l'échelle des forces représentés, donner la valeur, en Newton (N), representée par 1 carreau.
On donnera la réponse avec \( 2 \) chiffres significatifs et suivie de l'unité qui convient.
Estimer l'intensité de la force de tension T, si la pente possède un angle \( \alpha = 38,7 \)°.
On donnera la réponses avec \( 2 \) chiffres significatifs et suivie de l'unité qui convient.
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