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Tension d'un ressort

Posté par
Zalie24
17-10-09 à 14:23


Bonjour à tous ! J'ai réussi à faire cet exercie mais j'aimerai savoir si il est juste ...

Un ressort à spires non jointives a pour longueur à vide lo = 20cm et pour raideur k = 25N/m.
Son extrémité supérieur est fixe, un objet de masse m = 200g est accroché à son extrémité inférieure.
Quelle est alors sa longueur ?
Données : g = 10N/kg

P = mxg = 200.10-3 x 10 = 2N
Comme l'extrémité supérieur du ressort est fixe, les forces exercées sur le solide se compensent donc vecteur T + vecteur P = 0 et vecteur P = - vecteur F.

vecteur F = k x (l-lo)
-2 = 25 x (l-20.10-2)

Mias là, à mon avis j'ai fait une erreur ...
Merci de votre aide ...

Posté par
gbm Webmaster
re : Tension d'un ressort 17-10-09 à 14:42

Salut

Commençons par un petit schéma :

Tension d\'un ressort

* Le système est l'objet de masse m
* Le référentiel est le sol, référentiel terrestre supposé galiléen
* Bilan des forces extérieures :
* Le poids de l'objet \vec{P}
* La force de rappel exercée par le ressort \vec{F}

* D'après la première loi de Newton,
\vec{P}+ \vec{F}  = \vec{0}

soit en projection sur z,
-P + F = 0 d'où

P = F
<=> m.g = k(l-lo)

Posté par
Zalie24
re : Tension d'un ressort 17-10-09 à 14:46

Merci, mais je ne comprends pas pourquoi on passe de vecteur P + vecteur F = 0 à -P+F=0

Posté par
gbm Webmaster
re : Tension d'un ressort 17-10-09 à 15:10

C'est une convention de projection. Je considère un axe z orienté vers le haut.

Si la force est orientée dans le même sens que l'axe comme \vec{F} sa projection sera +F.
En revanche, si la force est en sens opposé de z comme vec{P} sa projection sur z sera -P.

Tu comprends ?

Posté par
Zalie24
re : Tension d'un ressort 17-10-09 à 15:38

Oui je pense merci beaucoup, j'ai trouvé :

P=F
mxg=k(l-20.10-2)
2=25l-5
25l=502
l=20,08 cm

Est-ce la bonne réponse ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Tension d'un ressort 17-10-09 à 15:41

Il ne faut jamais faire d'applications numériques intermédiaires :

m.g = k.(l-lo)
<=> m.g = k.l - k.lo
<=> m.g + k.lo = k.l

d'où

l = (m.g + k.lo)/k

Posté par
gbm Webmaster
re : Tension d'un ressort 17-10-09 à 15:42

k = 25 N/m
lo = 0,20 m (il faut convertir ça en m)
g = 10 N/kg
m = 0,200 kg (à convertir également).

donc l = ....

Posté par
Zalie24
re : Tension d'un ressort 17-10-09 à 15:46

l=(0,2x10+25x0,2)/25 = 0,216 cm
Il y a donc un petit problme je suppose ...

Posté par
gbm Webmaster
re : Tension d'un ressort 17-10-09 à 15:59

je trouve l = 0,28 m

soit l = 28 cm

(attention aux unités du système international)



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