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Énergie mécanique (un ressort à spires non jointives)
Salut, bonne et heureuse année de 2016.
Je vous souhaite une merveilleuse année 2016 
J'aurais besoin d'aide pour cet exercice :
Chapitre : énergie mécanique.
On dispose d'un ressort à spires non jointives de longueur à vide l0 Il s' allonge de 2cm pour une traction de 100N.Il peut travailler en compression et en dilatation le long d'un axe x'x horizontal.
L'extrémité A du ressort est fixe. Un solide de masse m = 500g est fixé à l'autre extrémité (voir croquis ).
1. Donner l'expression de l'énergie potentielle élastique du système ( ressort-masse m - terre) lorsque la longueur du ressort est l0+x.
Tracer le graphe donnant les variations de l'énergie potentielle élastique Ep (x) du système lorsque x varie de -10 cm à +10 cm.
2. On tire le solide pour l'amener au point d'abscisse x= 10cm , puis on l'abandonne sans vitesse.
a. Calculer l'énergie mécanique totale du système.
On suppose que l'énergie potentielle de pesanteur est nulle.
b. Donner l'expression de l'énergie cinétique Ec du système en fonction de l'abscisse x de la masse m.
Tracer le graphe Ec= f (x)
c. Trouver la vitesse maximale de la masse m lors de ses oscillations.
Merci de me vouloir bien expliquer.
J'ai des problèmes avec ces genres d'exercice.
Je sais que
Epélastique= 1/2.k (x2-x2réf)
Bonjour.
Commencez par calculer la valeur de la constante de raideur k du ressort à partir des données de la première phrase de l'énoncé (attention aux unités).
Vous avez la bonne relation pour calculer l'énergie potentielle élastique.
Remarquez que Ep élast = 0 lorsque x = 0, càd lorsque le ressort n'est ni comprimé, ni étiré ; utilisez cette information pour tirer la valeur de xréf.
Pour la suite, donnez à x différentes valeurs et calculez, pour chacune d'elles, la valeur de Ep élast ; une fois le tableau de valeur dressé, il vous suffira de tracer le graphe de Ep élast = f(x).
Si avez avez à votre disposition un tableur (genre Excel ou autre) ou un calculatrice graphique, vous pouvez obtenir directement le tracé demandé.
Faites déjà cela, on verra la suite après.
A plus.
Bonsoir Picard
Alors k= T/x= 5000 N/m
Epélastique= 1/2.kx2.
La première valeur:
Epe= -25J
La dernière valeur:
Epe= 25J
Voici un exemple de graphe que j'ai obtenu (Je suis désolé pour le croquis):
La première valeur:
Epe= -25J
Ceci mis à part, ce que vous avez fait semble correct, mais limitez bien la courbe (qui est une parabole) à l'intervalle [-0,1 m ; +0,1 m].
Bonjour Picard
Oui, désolé c'est 25J
Pour la question 2,
On dire d'abord les transformations d'énergie ?
Pour la question 2,
On peut dire d'abord les transformations d'énergie ?
Comment s'exprime l'énergie mécanique du système ?
Peut-on la calculer numériquement à partir des conditions initiales (voir ci-dessous) ?
On tire le solide pour l'amener au point d'abscisse x= 10cm , puis on l'abandonne sans vitesse.
Non, ce n'est pas tout à fait cela !
Em = Ec + Ep
Em se conserve ; or Em = 25 J
Donc : Ec + Ep = 25 J
De plus Ep = 1/2 k x2
Je vous laisse terminer...
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