Ressort

par **zab** » 01 Avr 2007, 11:51

bonjour voila j'ai un ressort vertical auquel on a suspendue une masse mon me demande a partir du bilan des force d'exprimer et de calculer la constante de raideur k sachant que m=50g et que l0=20cm et l=6 cm
on suppose aussi que poussee archimede et les frotements sont nuls donc voila il ne reste plus que le poids e la force de rapel
j'ai donc P+F = ma ( le tout en vecteur)

donc je dis que mg-kx=ma mais apres je ne sais pas trop quoi faire car si je dis que a=d''(x)/dt^2 je ne vais pas pouvoir calculer????
mais en meme temps on me dis qu'ils sont a l'equilibre alors est ce que je peux dire que Force de rapel=Poids et dans ce cas : mg=kx donc k=mg/x?????? mais la je n'utilise plus le bilan des forces??????

pouriez vous me dire comment je peux faire?
merci

par **Quidam** » 01 Avr 2007, 12:11

zab a écrit:bonjour voila j'ai un ressort vertical auquel on a suspendue une masse mon me demande a partir du bilan des force d'exprimer et de calculer la constante de raideur k sachant que m=50g et que l0=20cm et l=6 cm
on suppose aussi que poussee archimede et les frotements sont nuls donc voila il ne reste plus que le poids e la force de rapel
j'ai donc P+F = ma ( le tout en vecteur)

donc je dis que mg-kx=ma mais apres je ne sais pas trop quoi faire car si je dis que a=d''(x)/dt^2 je ne vais pas pouvoir calculer????
mais en meme temps on me dis qu'ils sont a l'equilibre alors est ce que je peux dire que Force de rapel=Poids et dans ce cas : mg=kx donc k=mg/x?????? mais la je n'utilise plus le bilan des forces??????

pouriez vous me dire comment je peux faire?
merci

C'est n'importe quoi ! Comment veux-tu que l'on réponde ?
C'est quoi l0 ? C'est quoi l ? Il faut définir tes variables !
Normalement, lorque l'on ajoute un "0" cela fait référence à l'état du ressort "au repos" ! Si on suspend un objet à un ressort, la longueur devient plus grande que la longueur au repos ! Si au contraire le ressort travaille en compression, la longueur devient plus petite que la longueur au repos ! Ici, apparemment, la longueur est plus petite que la longueur "au repos", et pourtant c'est un ressort qui est suspendu ! Si l désigne l'allongement, alors pourquoi donner l0 ? Bon sang, il faut définir tes variables !

par **Dominique Lefebvre** » 01 Avr 2007, 12:16

zab a écrit:bonjour voila j'ai un ressort vertical auquel on a suspendue une masse mon me demande a partir du bilan des force d'exprimer et de calculer la constante de raideur k sachant que m=50g et que l0=20cm et l=6 cm
on suppose aussi que poussee archimede et les frotements sont nuls donc voila il ne reste plus que le poids e la force de rapel
j'ai donc P+F = ma ( le tout en vecteur)

donc je dis que mg-kx=ma mais apres je ne sais pas trop quoi faire car si je dis que a=d''(x)/dt^2 je ne vais pas pouvoir calculer????
mais en meme temps on me dis qu'ils sont a l'equilibre alors est ce que je peux dire que Force de rapel=Poids et dans ce cas : mg=kx donc k=mg/x?????? mais la je n'utilise plus le bilan des forces??????

pouriez vous me dire comment je peux faire?
merci

Il n'est pas évident qu'on te demande d'établir l'équation différentielle de mouvement! D'ailleurs, t'es tu demandé pourquoi l0 n'apparassait pas dans ton équation, ce ne pas très normal!

Il y a une chose qui m'échappe dans ton énoncé: c'est quoi l, qui vaut 6 cm, alors que l0 vaut 20 cm? La position de m à un instant donné? Celle à l'équilibre?

Si c'est à l'équilibre, tu peux te servir de la définition F = -k(l - l0) et comme on est à l'équilibre P + F = 0

par **zab** » 01 Avr 2007, 13:23

en fait c'est bon j'ai trouve mais je trouve k=8.175Nm^-1 ça me parait bizar en fait c'est allongement x=6cm car L0 longeur qd il n'y a pas de masse fixee au ressort =20cm et qd la masse m=50g est fixee L=26cm

par **zab** » 01 Avr 2007, 13:41

encore un truc on me demande ensuite l'expressiondu travail elementaire d'une froce donc la j'ai mis W(F)=F*l*cos(alpha)

ensuite l'expression du travail de la froce exercee par la masse sur le ressort lorsque ce dernier passe de l0=20cm à l=26 cm donc j'ai mis W=1/2k(x^2 mais dans mon cours j'ai W=1/2k((x2)^2-(x1)^2) mais ça represente quoi x1 et x2??
ensuite on me demande l'expression de la variation d'energie potentielle elastique du systeme masse ressort mais si je part de la formule que j'ai dans mon cours je me retrouve avec :1/2kx^2 donc la meme chose que pour le travail!!!
comment dois je faire ????

par **Dominique Lefebvre** » 01 Avr 2007, 14:49

zab a écrit:en fait c'est bon j'ai trouve mais je trouve k=8.175Nm^-1 ça me parait bizar en fait c'est allongement x=6cm car L0 longeur qd il n'y a pas de masse fixee au ressort =20cm et qd la masse m=50g est fixee L=26cm

Comme disait Quidam, il serait bon que tu t'attaches à mieux définir tes variables!
Si j'ai bien compris (mais ce n'est pas ce que tu as écris dans l'énoncé), l'allongement l-l0 est égal à 6 cm; donc tu as mg = k(l-l0) selon l'équation à l'équilibre, ce qui donne k = mg/(l-l0). L'AN donne 8.175 N.m^-1

par **Dominique Lefebvre** » 01 Avr 2007, 15:12

zab a écrit:encore un truc on me demande ensuite l'expressiondu travail elementaire d'une froce donc la j'ai mis W(F)=F*l*cos(alpha)

Attention, le travail élémentaire d'une force est dW = F*dl, l'étoile désignant le porduit scalaire. dl représente le vecteur déplacement du point d'application de la force qui travaille. Retiens plutôt cette définition, qui peut t'éviter certains pièges.

ensuite l'expression du travail de la froce exercee par la masse sur le ressort lorsque ce dernier passe de l0=20cm à l=26 cm donc j'ai mis W=1/2k(x^2 mais dans mon cours j'ai W=1/2k((x2)^2-(x1)^2) mais ça represente quoi x1 et x2??
ensuite on me demande l'expression de la variation d'energie potentielle elastique du systeme masse ressort mais si je part de la formule que j'ai dans mon cours je me retrouve avec :1/2kx^2 donc la meme chose que pour le travail!!!
comment dois je faire ????

Pour comprendre cet exercice, il faut partir de la définition du travail : c'est l'intégrale de chemin entre les deux points extèrmes du chemin, du scalaire F.dl. En faisant attention au signe...
L'équation que tu cites, et que tu devrais savoir retrouver, correspond à l'intégrale entre x=0 et x=dl (attention au référentiel) du produit scalaire.

Dans un champ de force conservatif (comme le champ de gravité), la variation d'énergie potentiel constatée lors d'un déplacement entre deux points est égale à l'opposé du travail du champs sur la masse.

En donc en faisant très attention aux signes et aux forces qui travaillent, ton résultat n'est pas idiot...

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