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Niveau première
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Allongement du ressort .

Posté par
Othniel2
07-12-19 à 15:01

Lors de l'installation d'un club de ton établissement , deux groupe d'élèves de ta classe doivent montrer quelques applications des ressorts .


- le groupe 1  fixe horizontalement un dynamomètre constitué par un ressort à spires non jointives et une tige , de masse négligeable .
Le ressort a pour raideur k1 =50 N/m .
Le groupe montre qu'en applicant une force constante F au crochet du dynamomètre , celui ci indique la valeur de la force grâce à l'allongement x1 du ressort ; x1=5cm (voir figure 1) .


- Le goupe  2 dispose un fauteuil dans lequel l'un des membres s'assoit .
Ce groupe explique que le pied central  du fauteuil contient un ressort vertical à spires non jointives , de masse négligeable , raideur k2 = 24000N.m-¹ , qui se comprime sous l'effet du poids de la personne qui s'assoit dans le fauteuil , puis prend sa position lorsque la personne se lève (figure 2)
Le ressort se comprime d'une longueur x2=2,5cm lorsque la personne de masse 60kg s'assoit . g= 9,81N/kg comme intensité de pesanteur .

1) Faire l'inventaire des forces appliquées :

1-1 ) au dynamomètre , en dson point M du crochet et en son point N du ressort ;

1-2) au point Q du pied central du fauteuil .

2) reproduire le schéma b de l'activité de chaque groupe puis représenter qualitativement les citées à la question 1 .

3) Déterminer le travail des forces représentées à la question 2.

Posté par
Othniel2
re : Allongement du ressort . 07-12-19 à 15:02

Bonsoir , voici la première figure .

Allongement du ressort .

Allongement du ressort .

Allongement du ressort .

Allongement du ressort .

***Figures rassemblées sur le même message***

Posté par
Othniel2
re : Allongement du ressort . 07-12-19 à 15:03

Merci d'avance .

Posté par
Othniel2
re : Allongement du ressort . 07-12-19 à 16:44

Aidez moi s'il vous plaît .

Posté par
Othniel2
re : Allongement du ressort . 07-12-19 à 19:42

Y'a quelqu'un ??

Posté par
Othniel2
re : Allongement du ressort . 07-12-19 à 21:03

À l'aide !!

Posté par
Othniel2
re : Allongement du ressort . 07-12-19 à 21:21

1)

1- voici ce que j'ai pu faire


Au point N

-le poids .

- la tension du fil .

Au point M.

Le poids

Posté par
Othniel2
re : Allongement du ressort . 08-12-19 à 07:14

Aidez moi s'il vous plaît.

Posté par
Othniel2
re : Allongement du ressort . 08-12-19 à 08:04

Bonjour .

1-2) -La tension du ressort et le poids s'exercent au point Q (pied central du fauteuil ).

Posté par
Othniel2
re : Allongement du ressort . 08-12-19 à 08:56

C'est ici que je suis bloqué , aidez moi s'il vous plaît.

Posté par
gbm Webmaster
re : Allongement du ressort . 08-12-19 à 09:25

Bonjour,

Citation :
le groupe 1 fixe horizontalement un dynamomètre constitué par un ressort à spires non jointives et une tige (ce qui peut présumer d'une tension exercée par cette tige, supposée inextensible), de masse négligeable --> le poids du ressort est négligeable.
Le ressort a pour raideur k1 =50 N/m --> en cas de compression ou d'étirement, cela présuppose une force de rappel pour le ressort (cf. ton cours)
Le groupe montre qu'en appliquant une force constante F au crochet du dynamomètre , celui ci indique la valeur de la force grâce à l'allongement x1 du ressort ; x1=5cm (voir figure 1) --> il y a une force de norme F appliquée au crochet du ressort

Si je lis ta proposition :

Citation :
1)

1- voici ce que j'ai pu faire


Au point N

-le poids .

- la tension du fil .

Au point M.

Le poids

Je me dis que tu ne t'es même pas donné la peine de lire l'énoncé

Bref, tant que tu n'auras pas révisé ton cours et que tu n'auras pas lu attentivement l'énoncé de l'exercice, il n'est pas utile qu'un intervenant perde son temps à t'expliquer maintes fois l'importance d'apprendre son cours, pour maîtriser les bases en mécanique et ainsi progresser.

Posté par
Othniel2
re : Allongement du ressort . 08-12-19 à 09:32

Donc

1) au point N du dynamomètre on a :

La tension du ressort .


Au point M on a :

La force F .

Posté par
gbm Webmaster
re : Allongement du ressort . 08-12-19 à 09:47

Non, lorsque le ressort est allongé d'une valeur x1 par une force exercée sur le crochet de la tige, il y a au point N ou au point M une notion d'équilibre des forces ...

Reste à savoir ce que cela signifie et comment cela se traduit dans ton bilan des forces.

Relis par ailleurs attentivement mon message du 08-12-19 à 09:25

Posté par
Othniel2
re : Allongement du ressort . 08-12-19 à 09:54

Ok monsieur .

Posté par
Othniel2
re : Allongement du ressort . 08-12-19 à 14:03

1-1) Au point N , le ressort s'allonge d'une longueur x1=5cm .

À l'équilibre les forces exercées sont donc :

- La tension du ressort  

-La force F

Donc \vec{F}+\vec{T}=\vec{0}.

Au point M le ressort est au repos  ;

Le ressort n'est ni allongé ,ni comprimé . Le solide est donc soumis

-Au poids


-À la réaction du support ..

Posté par
gbm Webmaster
re : Allongement du ressort . 08-12-19 à 15:33

Je t'ai déjà expliqué que le poids était négligeable dans cet exercice ...

D'autre part, l'énoncé précise que le dynamomètre est fixé horizontalement, il est donc peu probable que la réaction du support intervienne dans cet exercice ...

Posté par
Othniel2
re : Allongement du ressort . 08-12-19 à 15:42

Donc au point M le solide est donc soumis à la tension du ressort

Posté par
gbm Webmaster
re : Allongement du ressort . 08-12-19 à 15:43

Le système étudié est S = {ressort + tige avec crochet}

Allongement du ressort .

On suppose que la tige est inextensible. D'après l'énoncé, le système est supposé avoir une masse négligeable.

Bilan des forces (en normes) :
- la force de rappel R exercée par le ressort, suite à son allongement d'une longueur x1 ;
- la force de norme F d'élongation du ressort ;
- la tension exercée par la tige à ses extrémités (T en M et T' en N) ;

Si on se place à l'équilibre, que conclus-tu en M et en N ?

Cette fois-ci j'aimerais bien voir des explications accompagnant ta réponse

Posté par
Othniel2
re : Allongement du ressort . 08-12-19 à 17:52

Je ne comprends pas.Soyez un peu clair .

Posté par
gbm Webmaster
re : Allongement du ressort . 08-12-19 à 19:19

Citation :
Je ne comprends pas. Pourriez-vous être un peu plus clair s'il-vous-plaît ?


J'ai été suffisamment clair.

Tu as deux sous-systèmes : le ressort et la tige avec le crochet.

Si on raisonne sur le système S = {ressort + tige}, alors l'équilibre l'exprime par la relation \vec{R} + \vec{F}  = \vec{0}

Mais si on regarde au niveau des points M et N, il faut regarder les effort intérieurs au système S, il y a donc la tension exercée par la tige qui s'exprime a ses extrémités, avec en valeur T = T'

Et qui dit équilibre global dit également équilibre en M et équilibre en N, il y a donc deux relations vectorielles à écrire

Posté par
Othniel2
re : Allongement du ressort . 08-12-19 à 20:04

Oui et les deux égalités vectorielles sont donc :

\vec{R}+\vec{T}=\vec{0} et

\vec{T}+\vec{T'}=\vec{0}

Posté par
gbm Webmaster
re : Allongement du ressort . 08-12-19 à 20:06

Non. Tu ne précises pas d'ailleurs à quel point correspond chaque égalité vectorielle.

N'oublie pas que l'équilibre global de S est également effectif en M et en N.

Ta première relation pourrait être correcte pour un point, la deuxième en revanche ...

Posté par
Othniel2
re : Allongement du ressort . 08-12-19 à 20:12

Othniel2 @ 08-12-2019 à 20:04

Oui et les deux égalités vectorielles sont donc :

\vec{R}+\vec{T}=\vec{0} Au point M .

\vec{T}+\vec{T'}=\vec{0}
Au point N.

Posté par
gbm Webmaster
re : Allongement du ressort . 08-12-19 à 20:20

C'est complètement faux et pas conforme au schéma posté dans mon message du 08-12-19 à 15:43 ... Tout est sur le schéma !

Je laisse tomber si tu ne te concentres pas ...

Posté par
Othniel2
re : Allongement du ressort . 08-12-19 à 20:33

Si je comprends bien T est la tension du ressort et F la force exercée par le solide sur le ressort.

Posté par
Othniel2
re : Allongement du ressort . 08-12-19 à 20:38

Du coup au point N on a : la force R et T(tension du ressort )

et au point M on a T' et F .

Donc les relations vectorielles sont :

Au point N :

Othniel2 @ 08-12-2019 à 20:12

Othniel2 @ 08-12-2019 à 20:04

Oui et les deux égalités vectorielles sont donc :

\vec{R}+\vec{T}=\vec{0} [rouge] et

Au point M :
\vec{T'}+\vec{F}=\vec{0}

Posté par
Othniel2
re : Allongement du ressort . 08-12-19 à 20:40

Oups

Du coup au point N on a : la force R et T(tension du ressort )

et au point M on a T' et F .

Donc les relations vectorielles sont :

Au point N :

\vec{R}+\vec{T}=\vec{0}

Au point M :
\vec{T'}+\vec{F}=\vec{0}

Posté par
gbm Webmaster
re : Allongement du ressort . 08-12-19 à 20:59

Alléluia ! C'est enfin correct !

Tu constateras que si on fait la somme des deux relations vectorielles on retrouve celle pour le système S :

\vec{R}+\vec{T} + \vec{T'}+\vec{F}=\vec{0}

et étant donné que la tige est supposée être inextensible : \vec{T} + \vec{T'} = \vec{0}

Finalement \vec{R}+\vec{F}=\vec{0}

Bonne soirée

Posté par
Othniel2
re : Allongement du ressort . 08-12-19 à 21:03

Alléluia ! C'est enfin correct  !
: Amen .

Posté par
Othniel2
re : Allongement du ressort . 08-12-19 à 21:04

Et donc il reste les calculs à faire .

Merci infiniment monsieur bonne soirée à vous également .

Posté par
gbm Webmaster
re : Allongement du ressort . 09-12-19 à 07:57

Oui mais les calculs ne seront qu'une formalité si tu es rigoureux !

Je t'en prie, bonne semaine



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