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Exercice de physique sur la force exercée par un ressort...

Posté par
Tsuki-kun
16-01-09 à 22:50

*** effacé *** (bonsoir en japonais ) tout le monde,
Je bloque sérieusement sur une question qui, je suppose, est toute simple. J'apprécierais vraiment si quelqu'un pouvait m'aider, pour que je puisse continuer moi-même :le reste de l'exercice coule de source.
Donc voilà :

Un solide de poids (vecteur)P est accroché à l'extrémité inférieure d'un ressort de constante de raideur k, de longueur à vide l0 et de masse négligeable.
A l'équilibre, la longueur du ressort est leq. Le solide est tiré vers le bas selon la verticale, puis lâché, sans vitesse initiale. A la date t, la position de son centre d'inertie G est repérée par l'abscisse x.

a) Quelle relation relie, à l'équilibre, la valeur du poids du solide et les grandeurs k, l0 et leq qui caractérisent alors le ressort ?
b) Pour une position du solide repérée par l'abscisse x de son centre d'inertie, exprimer en fonction de x la coordonnée fx de la résultante (vecteur)f des forces appliquées au solide.
c) Calculer la valeur de la coordonnée fx pour une longueur du ressort égale à 25,0 cm puis à 35,0 cm.
d) Quel est, pour chacune les longueurs du ressort, le sens de la résultante des forces appliquées au solide.

Donc c'est le question b) qui pose probl_me.
Sinon, voici ma réponse pour la a), en espérant ne pas m'être trompée :

A l'équilibre, le solide est immobile. D'après la 1ère loi de newton, les forces qui s'exercent sur ce solide se compensent. Donc :
\vec{P}\,+\,\vec{T}\,=\,\vec{0}\vec{T} est la tension du ressort
d'où P = T
or T = l.k où l = |leq - l0|
d'où la relation : P = |leq - l0|.k

*** effacé *** !! (Merci beaucoup tout le monde )

Edit Coll : LaTeX ; note : ce site est francophone

Posté par
Tsuki-kun
Petit ajout ^^ 16-01-09 à 23:45

je suis vraiment désolée, désolée, désolée... mais j'ai oublié de fournir les données qu'on me... ben fournit justement :
k = 10,0 N.m-1 l0 = 20,0 cm et P = 1,00 N
*** effacé *** !

Edit Coll

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice de physique sur la force exercée par un ressort... 17-01-09 à 08:22

Bonjour,

Peux-tu préciser les caractéristiques de l'axe des abscisses :
. quelle est sa direction (verticale ? )
. quel est son sens (orienté positivement vers le haut ou vers le bas ? )
. où se situe l'origine des abscisses (la position du solide pour laquelle x = 0 est ... ? ... la position d'équilibre ? )

Posté par
J-P
re : Exercice de physique sur la force exercée par un ressort... 17-01-09 à 11:30

a)
P = k.(Leq - Lo)
1 = 10.(Leq - 0,2)
Leq = 0,3 m

b)
Avec l'axe des x vertical (sens vers le haut), origine du repère à la position de repos du centre de gravité poids.
f(x) = -k.x
f(x) = -10.x

c et d)
L ressort = 25 cm --> x = 0,05
f(0,05) = -10*0.05 = -0,5 N (donc 0,5 N vertical vers le bas)

L ressort = 35 cm --> x = -0,05
f(0,05) = -10*(-0.05) = 0,5 N (donc 0,5 N vertical vers le haut)
-----
On peut évidemment choisir une autre origine pour le repère et aussi l'autre sens comme positif pour l'axe des x.

Si origine du repère et sens de l'axe sont imposés, il fallait le préciser.

Sauf distraction.



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