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Niveau maths sup
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oscillateur harmonique

Posté par
manon0003
07-09-13 à 11:21

un ressort s'allonge de 4cm, lorsqu'on lui suspend une masse de 15g, quelle est sa constante de raideur ? et la periode des oscillations ?

merci de m'aider, je n'y arrive pas

Posté par
manon0003
re : oscillateur harmonique 07-09-13 à 11:47

Posté par
PerArGal
re : oscillateur harmonique 07-09-13 à 11:56

Manon0003 ... il va falloir s'accrocher en méca

A l'équilibre kx_{eq} = mg  donc k = \frac{mg}{x_{eq}}  

La pulsation propre du système dont l'équation du mouvement est  m\ddot{x} + kx = 0 est \omega = \sqrt{\frac{k}{m}}

Soi ici \omega = \sqrt{\frac{g}{x_{eq}}}

Posté par
manon0003
re : oscillateur harmonique 07-09-13 à 12:02

pourquoi à l'équilibre kx(eq)=mg ?

Posté par
PerArGal
re : oscillateur harmonique 07-09-13 à 12:20

Parce que à l'équilibre "somme des forces = 0" nous dit la 2eme RFD

poids: mg
tension ressort: -kx

C'est bon?

Posté par
manon0003
re : oscillateur harmonique 07-09-13 à 12:20

Du coup xeq c'est 4cm ?
m 15g ?

Posté par
manon0003
re : oscillateur harmonique 07-09-13 à 12:25

et comment arrive t-on à kx(eq)=mg ?

Posté par
PerArGal
re : oscillateur harmonique 07-09-13 à 12:47

Ouch... j'ai peur ... arrivé(e) en Sup tu "dois" certainement savoir:

- 2eme RFD  \sum\vec{Forces} = m\vec{a}

Donc ici m\vec{g} -k.\vec{x} = m\vec{a}

A l'équilibre, ou bien d'après le 1ere RFD

m\vec{g} -k.\vec{x} = \vec{0}

Posté par
manon0003
re : oscillateur harmonique 07-09-13 à 13:06

je voulais être sûr merci, du coup xeq c'est 4cm?

Posté par
PerArGal
re : oscillateur harmonique 07-09-13 à 13:08

C'est cela oui!

Posté par
manon0003
re : oscillateur harmonique 07-09-13 à 13:30

x(eq) correspond donc à l'allongement?

Posté par
manon0003
re : oscillateur harmonique 07-09-13 à 13:31

je dois exprimer dans un autre exo : l'allongement du ressort et la longueur à l'équilibre
quel est la différence ?

Posté par
manon0003
re : oscillateur harmonique 07-09-13 à 13:38

si on a un ressort à vide dans un premier temps, puis qu'on suspend un objet M de masse m

l'allongement correspond donc à deltaL=L0 - Xeq ?

Posté par
PerArGal
re : oscillateur harmonique 07-09-13 à 13:43

Non!

Si L0 est la longeur à vide et si L1 est la longueur une fois accrochée une masse et retrouvé le nouvel équilibre

on a L - L0 = xeq = 4cm

"Delta L" et "xeq"  c'est la même chose

Posté par
manon0003
re : oscillateur harmonique 07-09-13 à 13:46

la longueur à l'équilibre c'est donc L0 + L'ALLONGEMENT ?

Posté par
manon0003
re : oscillateur harmonique 07-09-13 à 14:53

que donne le résultat numérique de la periode ? je ne parviens pas à le trouver ...

Posté par
PerArGal
re : oscillateur harmonique 08-09-13 à 07:18



Relis ton problème ... on se fiche de la longueur du ressort ... et d'ailleurs la longueur à vide n'est pas donnée

"Tu" as calculé précédemment:

k = \frac{mg}{x_{eq}}  

\omega = \sqrt{\frac{g}{x_{eq}}}

Tu connais m, g et x_{eq}, tu peux donc calculer \omega et k

Pour le calcul numérique j'ai 3 neurones spécialisés sinon j'ai une HP-35S et toi?

Posté par
PerArGal
re : oscillateur harmonique 12-09-13 à 21:01

A nouveau



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