Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau terminale
Partager :

Gros exercice gros problème ;(

Posté par
daneu
08-01-07 à 13:32

Bonjour

J'ai un gros exercice à faire et j'ai tout fait sauf 2 questions
Pouvez-vous m'aider à faire ces questions s'il vous plait, je n'y arrive pas...

Un oscillateur mécanique est constitué d'un mobile autoporteur de masse M égale à 760g, maintenu sur un banc à coussin d'air horizontal par deux ressorts identiques de constante de raideur k=9.30N/m et de longueur à vide l0.

La position du centre d'inertie est repérée par son abscisse x mesurée à partir de sa position d'équilibre. Chaque ressort reste étiré ou comprimé au cours du mouvement.

1) Lorsque l'abscisse du centre d'inerti du solide prend la valeur x, quelels sont les longueurs des 2 ressorts ( je pensais mettre l0-x et l0+x mais je crois que c'est faux, non?)

2) En appliquant la 2e loi de Newton, montrer que l'abscisse du centre d'inertie du mobile vérifie l'équation différentielle:
    M.((d²x)/(dt²))+2k.x = 0.


C'est là que je bloque ;(

Je sais que les trois forces qui s'exercent sont le poids, la force exercée par le ressort et la réaction, mais je n'arrive pas à trouver cette equation différentielle.

Merci beaucoup de bien vouloir m'aider. s'il vous plait.

Posté par
daneu
re : Gros exercice gros problème ;( 08-01-07 à 13:36

Dsl je n'arrive pas à reprosuire ce schéma donc je l'ai scanné
dsl...

Gros exercice gros problème ;(

Posté par
J-P
re : Gros exercice gros problème ;( 08-01-07 à 13:53

1)

C'est bon.
-----
2)

Le poids de la masse est reprise par la réaction du support à coussin d'air.

Le ressort de droite applique à la masse une force = -kx
Le ressort de gauche applique à la masse une force = -kx

F = -2kx = m.a
-2kx = m.d²x/dt²
m.d²x/dt² + 2kx = 0
-----
Sauf distraction.  

Posté par
daneu
re : Gros exercice gros problème ;( 08-01-07 à 13:58

Merci beacoup

Dans la première ligne (m.a), a c'est l' acceleration?

Posté par
daneu
re : Gros exercice gros problème ;( 08-01-07 à 14:35

J'ai une autre question, s'il vous plait..

4) La solution de cette équation différentill est de la forme:
x(t)= x_m.cos(2pi(t/T0)+)
  a) Montrer que (d²x/dt²)=A.x où A est une constante dépendant de T0.


Est ce que c'est A=-2k/M ?
Merci beaucoup.

Posté par
J-P
re : Gros exercice gros problème ;( 08-01-07 à 15:19

a est bien l'accélération de la masse m suivant l'axe Ox.

m.d²x/dt² + 2kx = 0

d²x/dt² = -(2k/m).x

Avec A =  -(2k/m), on a:

d²x/dt² = A.x

-----
4)
x(t) = Xm.cos((2Pi.t/To) + Phi)

dx/dt = -(2Pi/To).Xm.sin((2Pi.t/To) + Phi)

d²x/dt² = -(2Pi/To)².Xm.cos((2Pi.t/To) + Phi)

d²x/dt² = -(2Pi/To)².x

--> A = -(2Pi/To)²
-----
-(2k/m) = -(2Pi/To)²
2k/m = 4Pi²/To²

To² = 2Pi².m/k

To = \pi.\sqrt{\frac{2m}{k}}
-----
Sauf distraction.  

Posté par
daneu
re : Gros exercice gros problème ;( 08-01-07 à 17:59

Merci beaucoup beaucoup J-P

Posté par
daneu
re : Gros exercice gros problème ;( 08-01-07 à 19:46

En fait je n'ai pas compris la 2 e ligne de la 4) avec dx/dt..

Pourquoi y a t il des sinus..

Pouvez-vous m'expliquer, s'il vous plait?

Merci beaucoup.

Posté par
daneu
Dsl 08-01-07 à 20:10

S'il vous plait.. apres j'ai fini..
:S

Posté par
daneu
re : Gros exercice gros problème ;( 08-01-07 à 20:12

Ah non desol j'ai rien dit... c'est parce que c'est la primitive.. excusez-moi.
C'est bon j'ai compris Merci.

Posté par
J-P
re : Gros exercice gros problème ;( 08-01-07 à 20:18

dx/dt  est la dérivée première de x par rapport à t.

d²x/dt²  est la dérivée seconde de x par rapport à t.

Posté par
daneu
re : Gros exercice gros problème ;( 08-01-07 à 20:37

Oui d'accord merci beaucoup j'ai compris
C'est tres gentil.



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2024

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 237 fiches de physique

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !