Force de rappel ressort

[el niala]

bonsoir, comme j'ai vu que tu as aussi posté en math, je tente une réponse, sachant qu'il peut être délicat de te répondre en l'absence du logiciel de TP et du document de travail

bien sûr tu dois trouver une droite puisque F=kx est l'équation classique du ressort dans sa partie élastique linéaire

si l'allongement est en abscisse et la "tension" en ordonnées, une ordonnée à l'origine correspond à la force minimale en deça de laquelle le ressort ne s'allonge pas, tout simplement

[Black Jack]

Pour moi si il y a "une ordonnée à l'origine", c'est que l'étape 6 qui demandait :
"Juste avant que le ressort ne commence à s’étirer, ajuster le zéro de la sonde en faisant « Zéro… »." n'a pas été réalisée de manière précise.

Cette étape devrait permettre de fixer l'origine du repère pour le tracé de la courbe pour : mesure de F = 0 et delta x = 0

Si cela avait été réalisé précisément (mais aucune manipulation n'est parfaite) , la courbe de l'allongement du ressort par rapport à la force indiquée par la sonde passerait obligatoirement par l'origine du repère... et il n'y aurait pas "une ordonnée à l'origine".

:zen:

[Mathusalem]

la force de rappel
F= k x delta longueur et j'aurai besoin d'une explication svp

A noter tout de même que la force de rappel est F = - kx
Ce que mesure ton dynamo, c'est la force que celui-ci doit appliquer pour que la somme des forces soit nulle, c'est-à-dire -F = kx.

[Mathusalem]

L'ordonnée à l'origine est la force minimale requise pour provoquer un déplacement.

Ca, c'est faux. Tu as un modèle du ressort qui dit que
avec l'écart du ressort par rapport à sa position de repos.
Là-dedans, des forces minimales requises pour étirer le ressort, ça n'existe pas.

En revanche, il est très possible que la coordonnée "x" avec laquelle tu mesures la position de ressort ne coincide pas avec son écart par rapport à la position de repos.

Par exemple, si tu prends un ressort de 2 mètres de long au repos, que tu fixes à un mur.

Si ta coordonnée x part du mur et longe le ressort, alors tu as que la position de repos du ressort se trouve à x = 2 mètres. Mais la force du ressort là, elle est nulle. Donc, par rapport à cette coordonnée x, s'exprime comme . En d'autre termes, mesure l'écart de position par rapport à la position de repos qui se trouve à 2 mètres.

C'est ce qu'a expliqué Black Jack dans le post précédent. Si tu as ta courbe F(x) qui ne passe pas par (0,0) (ou presque, voir incertitude de mesure), c'est que tu t'es planté quand tu as voulu faire coïncider ta coordonnée de mesure "x" avec l'allongement .

[el niala]

je reviens sur le sujet pour :

- un mea culpa sur ma première réponse (je n'avais pas lu le §6 qui précisait la détermination du "zéro") que Black Jack a bien repris

- dire à Mathusalem qu'il risque de perturber le demandeur (qui est en ~seconde) qui pourrait confondre l'équation vectorielle d'équilibre des forces avec celle que son énoncé propose (que l'on peut comprendre en "valeurs absolues" ou autrement du reste) et avec le "Là-dedans, des forces minimales requises pour étirer le ressort, ça n'existe pas" qui prête aussi à confusion

il est certain que l'équation ne s'applique qu'à la partie "élastique" de déformation d'un ressort mais que lorsqu'on applique une force à un ressort de traction (ou de compression) cette équation n'est valable qu'entre 2 forces et , ce qui trouve pleinement sa justification dans le §6 du TP

[Mathusalem]

il est certain que l'équation ne s'applique qu'à la partie "élastique" de déformation d'un ressort mais que lorsqu'on applique une force à un ressort de traction (ou de compression) cette équation n'est valable qu'entre 2 forces et , ce qui trouve pleinement sa justification dans le §6 du TP

Et quel est le comportement du ressort en-dessous de ce ?

[el niala]

c'est une question ? une mise en doute ?
tous les ressorts ne sont pas "idéaux", la loi de Hooke n'est pas directe ; du reste, comme le demandeur est au Québec, je viens de vérifier que très curieusement un TP de l'université de Laval reprend exactement la même démarche, désolé pour le lien direct inaccessible (c'est un .doc) mais en entrant les mots clés :
ressort "force minimale" conservation
il apparaît en premier portail.colval.qc.ca/physique/Physique/2M5....

[Black Jack]

c'est une question ? une mise en doute ?
tous les ressorts ne sont pas "idéaux", la loi de Hooke n'est pas directe ; du reste, comme le demandeur est au Québec, je viens de vérifier que très curieusement un TP de l'université de Laval reprend exactement la même démarche, désolé pour le lien direct inaccessible (c'est un .doc) mais en entrant les mots clés :
ressort "force minimale" conservation
il apparaît en premier portail.colval.qc.ca/physique/Physique/2M5....

Je ne suis pas un pro du ressort, cependant :

Il existe effectivement certains ressorts qui demandent une force initiale avant de s'allonger, c'est le cas par exemple des ressorts à spires jointives au repos.
Dans de tels ressorts, au repos, le ressort "voudrait" se contracter d'avantage mais n'y arrive pas car les spires sont les unes contre les autres.
Il faut alors commencer par vaincre des forces internes de compressions du ressort lorqu'on veut l'allonger ... et il y a alors une caractéristique du style : F = -(Fo + k.Delta x) qui n'est valable que si Delta x > 0.

Mais dans le cas de l'exercice présent (dont on ne connait pas les caractéristiques des ressorts, spires jointives ou non au repos par exemple), si on applique bien le point 6 du protocole, soit :
Juste avant que le ressort ne commence à s’étirer, ajuster le zéro de la sonde en faisant « Zéro… », cet effet (de force initiale avant allongement) devrait être gommé. Cette opération (6) devrait imposer à la caractéristique mesurée de passer par l'origine du repère.
Mais on peut ergoter en disant que avec "Juste avant que le ressort ne commence à s’étirer", alors la relation F = -(Fo + k.Delta x) n'est pas valable puisque le Delta x est nul et donc pas strictement positif... mais alors la phase 6 du protocole est bancale car on peut "zéroter" le machin pour une force de traction F1 quelconque < Fo et la considérer comme nulle, et alors on se retrouverait avec une "ordonnée à l'origine" égale à Fo-F1 sur le graphe ... avec cette valeur non répétitive d'un essai à l'autre puisque F1 n'est pas défini, il suffit que F1 < Fo.

Mais ce n'est que mon avis.

[Mathusalem]

Oui Black Jack, les ressorts dont tu parles sont cependant assez atypiques, et la raison du non allongement du ressort est différente de ce que peut laisser penser la phrase " il faut une force minimale avant que le ressort se mette à s'étirer ", qui laisserait croire que pour F < F_Min, k est infini par miracle.

Donc oui El Niala, c'était une mise en doute. Dans le modèle qu'ils ont à appliquer, on parle d'un ressort classique, dont l'équation caractéristique est bien F = -kx et non F = kx. La force du ressort et ce qu'on lit sur le dynanomètre sont deux choses distinctes, même si similaires.