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Niveau maths sup
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Equation du mouvement et équilibre (Oscillateur harmonique)

Posté par
Flylight
08-09-16 à 16:50

Bonjour, j'ai un DM à faire pour lundi prochain et je n'y arrive pas, du moins j'ai des petits soucis :

"On considère un objet M de masse m , accroché à un ressort de raideur k et de longueur à vide lo, se déplaçant sans frottement le long de l'axe vertical descendant Oz. On note \vec{g}=g.\vec{e_z} l'accélération de la pesanteur. Le ressort est fixé à l'autre côté au point O.

1) Faire un schéma.
2) Etablir l'équation différentielle vérifiée par la côte z(t)=l(t) (longueur totale du ressort à l'instant t) de la masse m.
3) En déduire sa position d'équilibre Z_eq.
4) On pose u(t)=z(t)-Z_eq. Quelle est l'équation différentielle vérifiée par u(t) ? Commenter le résultat obtenu.
5) L'objet est lâché à l'instant t=0 de sa position d'équilibre avec une vitesse initiale \vect{v}(0)=v_0.\vec{e_z}. Déterminer l'expression de u(t). En déduire z(t).

J'ai fais la question 1, mais je ne suis pas sûr des forces pour le bilan des forces.
J'ai donc du mal à trouver l'équation de la question 2, et je ne comprends pas vraiment la question 4 ^^

Merci d'avance pour votre aide !

Posté par
psyk2
re : Equation du mouvement et équilibre (Oscillateur harmonique 10-09-16 à 18:21

pour le bilan des forces il n'y a que le poid et la force de rappel du ressort
P = mg.Uz
F = -k(z-l0).Uz

du coup par le P.F.D tu a : (projeté sur Uz)
m.a = m.g -kx + k.l0

La question 4 reviens a changé l'origine et la mettre en Z = Zeq



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