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ressort
bonjour je m'entraine pour mes examens et je bolques sur quelques questions d' un exercices pourriez-vous m'aidez svp.
un bloc de masse m est maintenu au point A contre un ressort comprime de constante de raideur k sans y etre attache . le ressort est comprime de 
L . a t=0 , le bloc glisse sur une surface horizontale rugueuse . il parcourt une distance d ,avant de s'immobiliser au point B.
1) expliquer les differentes phases du mouvement de ce bloc de masse m depuis le moment du lacher jusk'a l'arret .
2) faire l'inventaire des forces exercees sur le bloc lorsque le bloc est au contact du ressort et lorsque le bloc n'est plus en contact du ressort.
moi j'ai dit qu'il y avait le poids , la force que le ressort exerce sur le bloc et la force de rappel.
et lorsque le bloc n'est plus en contact avec le ressort ya le poid la force de frottement exercee par la surface sur le bloc et la force de rappel.
3)donner l'expression de l'energie mecanique en A et en B .
Em(a)=mgz car Ec=0 et en B je dirais que l'energie est egal a 0 ..?
4) la variation de cette energie mecanique est egale au travail des forces de frottement f
calculer le valeur de f suposee constante.
5)calculer la vitesse du bloc en C , au moment ou il quitte le ressort.
L= 20CM; k=50 N/m; m =0,2 kg ;longueur a vide du ressort L0=40; cm = 0.5 m
merci d'avance
Bonjour,
Voici ce que je propose :
Le bloc glisse sur une surface horizontale, donc il n'y a pas d'énergie potentielle due à la pesanteur, on peut donc oublier m.g.z.
Le seul effet du poids (en temps que force verticale) est de produire du frottement mais on ne peut pas calculer celui-ci, on se contente de l'évaluer d'après son effet.
On peut donc oublier g (la gravité) et le poids qui n'interviendront pas dans les calculs (par contre la masse m interviendra).
1) Les deux phases du mouvement sont l'accélération de la masse m de A à C sous l'influence de F (force du ressort) diminuée de f (force de frottement), puis la décélération de la masse m de C à B sous l'influence de la force de frottement f.
2) De A à C : F-f , appliqué sur m
de C à B : -f ,appliqué sur m
3) En A on dispose de l'énergie potentielle du ressort qui est le produit de la force qu'il est capable d'exercer sur m sur la longueur delta L.
La force du ressort F varie de k.delta L à 0, linéairement de A à C.
En B l'énergie mécanique totale est nulle.
4) La force de frottement f est considérée comme constante sur tout le parcours de A à B.
Le travail qu'elle effectue est donc E = f.AB et on sait que AB = 0,2 + 0,5 = 0,7m, donc on a E=0,7.f ou f = E/0,7
On peut calculer E en intégrant le travail de la force du ressort par la longueur parcourue de A à C.
5) En C l'énergie cinétique de m est E diminuée de la perte par frottement f.delta L. On déduit la vitesse de la formule E - f.delta L = ½ . m.v² , v= racinecarréede(2.(E-f.deltaL)/m)
J'espère ne pas avoir fait d'étourderie et ne pas avoir raconté des bétises.
Bon courage.
merci beaucoup , alors pour la question 3 Em=kL en A,
je suis desole mais j'ai mal recopier l'enonce d=0,5 m donc AB=0,5 m , mais pourquoi E=f.AB , et peut tu me donner plus d'indice pour calculer E car je ne voit pas qu'est-ce qu,il faut faire...?
merci d'avance!
Bonjour,
Pour la question 3 le travail produit par une force est égal au produit de cette force par la longueur de son déplacement. La force du ressort va s'exercer sur m pendant son déplacement de A à C, mais elle va varier linéairement pendant tout ce trajet, à chaque instant elle est égale au produit de la raideur du ressort par la longueur de sa déformation par rapport à sa longueur au repos. En A la force exercée sur la masse par le ressort est donc k.delta L et en C elle est de 0.k = 0.Pour connaître le travail fourni par la force du ressort sur le trajet AC il faut donc intégrer ce travail sur ce trajet mais comme le travail est une fonction linéaire de cette force on peut simplement prendre la valeur moyenne de la force que l'on multipliera par la longueur delta L. Comme la force varie linéairement de A à C, sa valeur moyenne est de k.delta L / 2 et la valeur du travail effectué par cette force de A à C est E = K.(delta L / 2).delta L = 50.0,02 = 1 joule
4) En B la masse m ne possède plus d'énergie cinétique ni potentielle. Toute l'énergie potentielle qu'elle contenait en A a donc été consommée par le travail résistant de la force de frottement f qui est dite constante de A à B. On a donc f.d = E, donc f=E/d = 2 N
5) En C toute l'énergie potentielle du ressort a été consommée et une partie de celle-ci se retrouve dans l'énergie cinétique de la masse m, l'autre partie a été consommée par le travail résistant de la force de frottement f sur le trajet A C. Donc énergie cinétique en C = E - f . delta L = 1 - 2 . 0,2 = 0,6 Joules. La vitesse de m en C se déduit alors de la formule E = 1/2 . m . v²
Sauf erreur de ma part.
Bon courage
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