Bonjour
J'aimerais avoir votre avis sur mes reponses :
Un ressort de raideur K =100N/m est fixe en un point A.A l'extremite libre ,on accroche un solide de masse m=200g.Le ressort s'allonge d'une longueur x et le solide s'immobilise.
Determiner pendant ce deplacement :
1. Le travail effectue par le poids de la masse m
2. Le travail de la tension du ressort .
Mes reponses :W(P)= P*h; W(T)= -1/2 K(x2) ==>
W(P)= 0,04 J
W(T)= -0,02 J
Salut !
Alors, soit tu as oublié de nous préciser que dans la donnée h = 2cm = 0.02m, et tes calculs sont jutes,, soit ce n'était pas dans la donnée et tes calculs sont faux ^^ Je m'explique :
Cas 1 : h = 2cm = 0.02m
Tes réponses sont (presque *) correctes, c'est la donnée qui ne l'est pas
En fait, la donnée de ton problème donne trop d'informations, et le problème, c'est qu'elles ne correspondent pas entre elles.
Ce que je veux dire : Si on te demandait de trouver K, par exemple, tu n'obtiendrais pas K = 100 N/m. Ton problème ne satisfait pas la loi de la conservation d'énergie (tu as W(p) != W(T)), et donc en vrai le ressort s'allongerait davantage.
(*) : le travail du poids peut être considéré comme négatif, étant donné que la masse descend.
Cas 2 : h est une inconnue
Si h est une inconnue, tu as un système de deux inconnues, il te faut poser une équation supplémentaire, à savoir : W(P) = W(T) (conservation de l'énergie potentielle, car l'énergie cinétique est nulle)
Tu n'as plus qu'à introduire tes formules : mgh = 0.5*k*h^2 --> mg = 0.5*k*h --> h = 2*m*g/k = 0.04 m
Une fois que tu as h, tu trouve facilement W(p) = W(T) = 0.08 J
J'espère que tout est clair
Bonjour beugg,
stp dépêche-toi de mettre ton profil à jour : tu étais en première en novembre 2014, donc tu es maintenant en terminale S (l'énergie potentielle d'un ressort n'est pas vu en 1ère S). Si le modérateur du forum s'en rend compte, tu vas prendre un carton jaune...
Pour Aubenoire : "le travail du poids peut être considéré comme négatif, étant donné que la masse descend" : si la masse descend, son déplacement est de même sens que le poids, donc le travail du poids est positif.
Le reste de ton explication est limpide.
Je ne suis pas d'accord avec la réponse de Aubenoire.
k.Delta L = m.g
100 * Delta L = 0,2 * 10
Delta L = 0,02 m (calculé à partir des données de l'énoncé, sans aucune supposition).
W(P) = m.g.(h1-ho) = m.g.Delta L
W(P) = 0,2 * 10 * 0,02 = 0,04 J
W(ressort) = 1/2.k.(Delta L)² = 1/2 * 100 * 0,02² = 0,02 J (ici, on peut ergoter sur le signe).
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Grosse erreur (de Aubenoire) en invoquant pour ce problème la conservation de l'énergie de la manière dont c'est fait.
Si on suspend la masse m au ressort non préalablement contraint et qu'on la lache sans vitesse initiale, lorsque le mobile arrive à la position d'équilibre, sa vitesse n'est pas nulle.
La masse descend plus bas que la position d'équilibre et oscille autour de cette position d'équilibre.
Bien entendu, si on attend suffisamment longtemps, par frottement dans l'air (et aussi entre les molécules du ressort en mouvement), l'oscillation finit par s'arrêter et la masse se stabilise alors à la "position d'équilibre"... qui est l'état final évoqué dans l'énoncé.
Quoi qu'il en soit, on voit bien pourquoi le travail du poids sur l'ensemble du mouvement et l'énergie accumulée dans le ressort n'ont pas la même valeur absolue... (et donc pas question de les égaler pour en déduire k ou delta L)
C'est parce que l'énergie cinétique de la masse lorsqu'elle passe pour la 1ere fois à la position d'équilibre est au final "mangée" par le travail des forces de frottement au cours de l'oscillation.
Les données de l'énoncé du problème sont donc complètes et non contradictoires.
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Sauf distraction.
Bonsoir Prbebo
Je pense que vs me confondez avec quelqu'un d'autre.Moi je suis bienvenu a la classe de premiere ,cette annee 2015
Quant a l'energie potentielle ,je ne fais pas encore cette lecon
Merci
Bonjour,
J'ai un service à vous demander. J'ai commencé à aider un membre mais je dois partir car il se fait tard chez moi. Est-ce que l'un d'entre vous pourrait prendre le relais svp ? Voilà le topic du fameix membre: DM sur l'Astrophysique
Ce membre a l'air vraiment en difficulté et ça m'embête beaucoup de devoir le laisser comme ça...
Merci d'avance.
Bonjour à tous,
"Grosse erreur (de Aubenoire)" : ma foi, j'en ai fait une aussi hier en décernant un satisfecit un peu rapide à Aubenoire : l'énergie potentielle ne se conserve pas, c'est l'énergie mécanique (énergie potentielle + énergie cinétique) qui se conserve, en l'absence de forces dissipatives (frottements). JP a bien résumé la situation en indiquant qu'au passage à l'équilibre (défini par l = mg), la vitesse est maximale : si on ne tient pas compte de l'énergie cinétique il ne peut donc pas y avoir égalité entre les énergies potentielles de la masse et du ressort. En tenir compte nécessite la connaissance de la vitesse de la masse à chaque instant (hors de portée d'un élève de première). On constate alors qu'en l'absence de frottements l'oscillation perdure indéfiniment ; sinon, lorsqu'elle cesse, la moitié de l'énergie apportée par la masse sous forme d'énergie potentielle à l'instant où on la lâche est dissipée par les forces de frottement.
Beugg, désolé pour ma remarque mais les connaissances nécessaires pour faire ton exercice m'ont fait penser à un niveau terminale : les notions de travail, d'énergie potentielle, forces dissipatives et énergie mécanique sont vues ici , voir page 9. Elles sont donc hors programme pour un élève de première (surtout le 1/2.k.x2 du ressort). Et même pour un élève de terminale, cet exercice n'est pas simple.
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