Bonjour, en vue de concours blancs de première année filière PCSI, je m'entraîne sur des exos du même type. Pourtant, je ne parviens pas à faire cet exercice, pourriez-vous m'aider?
On considère un ressort linéaire dont une extrémité est liée à un point fixe auquel il est librement suspendu.
Sa masse est considérée comme négligeable et sa longueur à vide est L. Quand on accroche à son extrémité libre une masse m, considérée comme ponctuelle, il s'allonge de x0.
A) Calculer le coefficient de raideur k de ce ressort.
B) A un instant donné pris comme origine des temps, on applique à m depuis sa position d'équilibre une impulsion très brève qui lui communique une vitesse initiale verticale descendante de grandeur V0. X désigne l'élongation de la masse m par rapport à sa position à vide. Etablir l'équation différentielle du mouvement que prend m à partir de t0. Donner sa solution générale et calculer numériquement toutes les constantes et caractéristiques du mouvement avec m=100g, v0=50cm.s-1.
C)Définir l'énergie mécanique de la masse m et retrouver l'équation différentielle précédente.
D) On réalise la même expérience mais avec la masse plongée dans une huile visqueuse qui oppose à son déplacement une force de frottement proportionnelle à la vitesse F=V. Précisez l'unité de
dans le système international; Etablir l'équation différentielle du mouvement pris par m, après qu'elle ait subi à l'instant t0 une impulsion lui procurant une vitesse initiale descendante de grandeur v0. Donnez sa solution.
=0,17 usi.
Je serais là toute la journée, je suis vraiment motivé, donc si quelqu'un pouvait m'aider à le faire pas à pas, puisque je ne parviens pas à faire une seule de ces questions, et cela m'inquiète...
Encore merci.
Tu as raison d'être inquiet si tu n'as vraiment fait aucune des questions car l'exercice débute au niveau 1ère/Terminale...
A-
Le réferentiel est supposé Galiléen.
Le système est le solide accroché à l'extrémité libre du ressort.
Les forces appliquées au systeme sont le poids, et la tension du ressort.
La 1° loi de Newton (Principe de l'inertie) :
"Dans un référentiel Galiléen, si le vecteur vitesse du centre d'inertie d'un solide ne varie pas alors la somme = des forces extérieures appliquées au solide est nulle.
On a donc: P+T=0 (en vecteur.)
donc mg+k VM =0 (en vecteur)
ainsi, mg-k VM=0 (sans vecteur)
Ensuite tu isoles k, tu remplace par les valeurs numériques et c'est bingo.
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