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Pendule élastique

Posté par
walid3030
22-05-22 à 00:48

Merci d'avance
j ai trouver un petit problème lorsque je suis entrain d'étudier un pendule élastique énergitiqument
1) trouver à instant t l expression de  l énergie potentielle Ep = Epp +Epe en fonction de x est k
Puis déduire l énergie mécanique
Epp(0)=0 le plan horizontal auquel appartient G
Epe(0)=0 l état ou le ressort est allongé à l'équilibre

Je fait appliquer le 1 loi de Newton à l'équilibre je trouve l_0 = m.g.cos(alpha)/k
Et on a : Epe =1/2 k(delta-x)^2
D'où Epe= 1/2 k (l_0+x)^2
Mais pour Epp je ne sais pa comment trouver

Pendule élastique

Posté par
vanoise
re : Pendule élastique 22-05-22 à 12:15

Bonjour
Le choix du niveau d'énergie potentielle élastique nulle n'est pas judicieux.Il est préférable de le choisir lorsque le ressort est au repos. Si lo est la longueur à vide, et "l" la longueur à un instant quelconque, l'expression générale de l'énergie potentielle élastique est ainsi :
Epe=½k(l-lo)2
Dans le cas particulier de l'équilibre, on peut noter l l'allongement (l-lo), l'allongement à un instant quelconque au cours du mouvement est ainsi l+x).
Je te laisse étudier le cas particulier de l'équilibre ; tu vas en déduire une relation simple entre  k.l m,g et .
Cela permettra de simplifier l'expression de Ep dans le cas général.

Posté par
vanoise
re : Pendule élastique 22-05-22 à 12:19

: mettre un ":" suivi d'une "(" génère ce smiley qui n'a pas de sens ici. A l'avant dernier paragraphe, il faut lire :
"l'allongement à un instant quelconque au cours du mouvement est ainsi : (l+x)."

Posté par
vanoise
re : Pendule élastique 22-05-22 à 12:32

Pour l'énergie potentielle de pesanteur : tu sais qu'elle est nulle en x= 0. Suppose maintenant x>0 : quelle est l'altitude de G dans ce cas, le niveau d'altitude nulle correspondant à x= 0 ? Aides-toi éventuellement d'un schéma pour mieux comprendre.

Posté par
walid3030
re : Pendule élastique 23-05-22 à 01:21

Bonjour une autre fois
J ai trouvé que Epe=1/2 k (deltal_0 +x)^2 donc Epe= \frac{1}{2}k \Delta l_0 ^2 +kx \Delta l_0 + \frac{1}{2}k x^2 et Epp = mgz mais je ne sais pas comment déterminer z

Posté par
vanoise
re : Pendule élastique 23-05-22 à 10:24

Citation :
je ne sais pas comment déterminer z

Je t'ai réduit le schéma à l'essentiel utile pour obtenir l'expression de z en fonction de x et .
Go désigne la position du centre d'inertie du solide dans le cas particulier de l'équilibre. Son altitude est choisie arbitrairement nulle. G désigne la position du centre d'inertie du solide à une date "t" quelconque. L'abscisse de G est ainsi : x=GoG, valeur positive sur la figure. L'altitude z de G est aussi l'altitude de H.
Je te laisse exprimer z en fonction de x et de . Attention au signe !

Pendule élastique

Posté par
walid3030
re : Pendule élastique 23-05-22 à 20:20

Merci beaucoup je trouve avec cette schéma
Que cos(alpha)=-z/x car z allonge sur le sens négatif et x sur le sens positif par suite on trouve que Epp = 1/2 kx^2 et Em = 1/2kx^2 +1/2 mv^2. Comme ça?

Posté par
vanoise
re : Pendule élastique 23-05-22 à 22:22

Dans l'expression de l'énergie mécanique, il faut faire intervenir l'énergie potentielle de pesanteur et l'énergie potentielle élastique.



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