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Série d'exercices: Travail et énergie cinétique Exercice 1: Le lancer du marteau est une discipline de l'athlétisme qui consiste à lancer un boulet (sphère) en acier de masse m = 7,257 kg le plus loin Boulet possible. Le boulet est fixé à un câble en acier de masse négligeable relié à une poignée, le tout mesurant 1,215 m (voir le schéma ci-contre). On considère qu'avant le lancé, le boulet tourne avec une vitesse angulaire constante @= 100 tr/min. 1. Calculer le moment d'inertie Ja du boulet par rapport à (A). 2. Calculer l'énergie cinétique E, de ce boulet. Exercice 2: Une personne lance une boule (S) de masse m verticalement vers le haut qui se trouve à une hauteur h = 1m par rapport à la surface de terre, avec une vitesse initiale vo = 3m.s¹¹. Z On considère que le poids est la seule force appliquée à la boule (chute libre). On donne g = 10 kg. 1. Calculer la hauteur maximale que la boule atteindra. 2. Calculer la vitesse v2 de la boule lorsqu'elle atteint la surface de la terre. Exercice 3: On fixe une bille de masse m=10 g à l'extrémité d'un fil de longueur L=1m. On écarte le fil d'un angle a = 45° par rapport à la verticale (position A) et on l'abandonne sans vitesse initiale. 1,215 m On néglige les frottements et On donne g = 10 N/kg. 1. Représenter les forces qui agissent sur la bille et nommer ces forces. 2. Calculer le travail de chaque force. 3. Calculer la vitesse de la bille lors de son passage par la position d'équilibre(position B). frottements. On lâche la règle sans vitesse initiale dans la position où elle forme un angle 0-60 degré par rapport a la verticale. 1. Avec quelle vitesse angulaire la barre repasse-t-elle par sa position 8 d'équilibre. 2. Calculer l'énergie cinétique de la règle la vitesse de son centre d'inertie G lorsqu'elle passe par sa position d'équilibre. (4) 0,8 m H B Exercice 4: Une règle homogène de masse m= 400g de longueur L=1m de moment d'inertie J₁=1/3 ml² a la possibilité de tourner autour d'un axe horizontal passant par l'une de ses extrémités. On suppose qu'il n'y a pas de L a 20
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