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Masse et Ressort
Bonsoir à tous. Je suis en 1ère S, et il se trouve que j'ai un devoir à faire sur les forces. Chapitre pas très compliqué, mais plutôt long et je mélange un peu toutes les formules...
J'espère que vous pourrez m'aider. Voici l'énoncé :
Un cube S d'arête a=3,50 cm et de masse volumique ῤ(cube)=450kg/m^3 est suspendu à l'extrémité d'un ressort vertical, de constante de raideur k = 25,0 N/m. On précise que lorsqu'aucune masse n'est suspendue au ressort, la longueur est de 4,50 cm.
1) Faire le bilan des forces macroscopiques appliquées au solide S. Pour cela s'appuyer d'un schéma.
Pour cette question, je trouve le poids, ou force gravitationnelle, partant du centre d'inertie du cube, direction verticale, sens de haut en bas et la force de rappel du ressort partant du point de contact entre le cube et le ressort, direction verticale, sens de bas en haut.
2) En justifiant, calculer la valeur de chaque force
Je voulais utiliser la formule P=mg, mais il manque la valeur de m... Dans l'énoncé, on nous donne la masse volumique, il aurait donc été possible de calculer m avec m=ῤ*V, mais il manque également la valeur de V.
3) Déterminer la valeur de l'allongement du ressort.
Je sais que Fr = k*Δl, ce qui donnerait Δl = Fr/k. J'ai donc besoin de la valeur de Fr..
Merci d'avance.
Bonjour (et bonne année!!)
1) ok
2) mais si on te donne implicitement V... relie bien le début de l'énoncé...
3) Applique le principe de l'inertie puisque le système est au repos...
Bonjour!
Je peux déja t'aider pour la question 2, sachant que tu connais a longueur d'une arête , tu peux calculer le volume de ton cube: Volume d'un cube = arête^3.
Bon calcul!
Tout d'abord, merci à vous. Et bonne année, bien sûr !
Pour la question 2, je trouve donc V = 3,503= 42,9 (au dixième près)
D'où ρ=m/V => m=ρ*V
m=4.50*(42.9*10-2
m=1.9kg
Ensuite, P=mg = 1.9*9.81 = 18.6 N
Le cube est immobile alors les forces se compensent, donc vecteur P = vecteur Fr.
Or, P=mg. D'où Fr=mg = 18.6 N
Pour ce qui est de la question 3, je ne vois pas du tout.. J'ai essayé plusieurs manières, mais je trouve à chaque fois un résultat différent.
Attention aux unités.
2)
m = masse volumique * volume
m = 450 * (3,5.10^-2)³ = 0,0193 kg
P = mg = 0,0193 * 9,81 = 0,189 N
F = -0,189 N (force de rappel du ressort du dynamomètre)
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3)
F = -k.Delta L
0,189 = 25 * Delta L
Delta L = 7,57.10^-3 m = 7,57 mm
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Sauf distraction. 
Merci à vous J-P ! C'est plus clair maintenant.
J'ai une autre question, si le cube avait été immergé, est-ce que cela aurait changé la valeur de l'allongement du ressort? Nous abordons la poussée d'Archimède et je me posais cette question..
Oui, cela aurait changé si le cube était dans l'eau ...
Mais ici, le cube n'aurait pas été immergé totalement, il aurait flotté.
La poussée d'Archimède aurait exactement compensé le poids du cube ...
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