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Niveau maths sup
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Physique, mécanique, oscillateur harmonique

Posté par
ClaireM
15-11-10 à 20:16

Bonsoir, voici un exercice qui me laisse perplexe !

Un cube M, de masse m, assimilable à un point matériel est relié à un ressort de raideur k et peut glisser sur un plan horizontal. On l'écarte de OA = a de sa position d'équilibre O.

1. Quel est le travail de la force de rappel lorsque M revient de A à O ?
   Quelle est la vitesse de M lorqu'il arrive en O ?


2. On suppose maintenant que le glissement de M sur le plan se fait avec un coefficient de frottement cinétique "micro" (frottement fluide). Quelle est alors la vitesse de M en O ?

Un peu d'aide serait la bien venue !
Merci, d'avance !

Posté par
ClaireM
re : Physique, mécanique, oscillateur harmonique 15-11-10 à 20:16

1. Première partie de la question :

> Système : un cube M de masse m, assimilable à un point matériel
> Référentiel : supposé Galiléen, associé au repère Ox
> BF : - force de rappel du ressort
       - réaction normale a l'enfoncement
       - poids
> Théorème de l'énergie cinétique

Résolution :

On a un ressort defini par sa constante de raideur k
Déplacement x = (l-l0)

Effort du ressort : f=-kx

le travail est W = intégrale de A à O de (-kx).dx
                 = -k * intégrale de A à O de (x).dx
                 = -k * [x^2/2]de A à O
                 = -k*0 + k*(a^2/2)
Donc W = (k*(a^2))/2

Posté par
ClaireM
re : Physique, mécanique, oscillateur harmonique 15-11-10 à 20:18

Pour la deuxième partie, je sais que v0 = rac(k/m)*a

Mais je ne sais pas comment y arriver et la réponse seule ne m'intéresse pas j'aimerais comprendre

Posté par
ClaireM
re : Physique, mécanique, oscillateur harmonique 15-11-10 à 20:21

De même, question 2, la réponse est v'o = rac[(vo^2)--2*g*f*a)] mais comment arrive t-on a ce résultat ?!

Posté par
yann63
re : Physique, mécanique, oscillateur harmonique 15-11-10 à 22:44

Tu appliques le theoreme de l energie cinetique.
Dans ce cas precis ça donne 1/2 mv²=w
d'ou l expression de v.

De meme pour la question 2 tu applique le theoreme de l energie cinetique.
, sans oublier ta force de frottement

Posté par
ClaireM
re : Physique, mécanique, oscillateur harmonique 16-11-10 à 20:14

Merci



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