Ecole : Al-Jinane Nom----------------------Note : 10 points Exercice 1 Récitation chap/4 Matière Physique Classe : SV-SG Date : 1-12 -2016 Durée : 20 min Fawaz Obeid : Un pendule élastique est formé d’un solide S de masse m = 100 g attaché à l’extrémité d’un ressort horizontal de masse négligeable de raideur k, dont l’autre extrémité x' x G est fixée à un support. O Fig.1 A l’équilibre, le centre d’inertie G du solide est en O. On écarte S de sa position d’équilibre de xm et on l’abandonne sans vitesse. A un instant t0 = 0, pris comme origine de temps , un dispositif commence à enregistrer les variations de l’abscisse x = OG du centre d’inertie de S en fonction du temps; on obtient le graphe de la figure ( 2 ) . On donne : x = xmsin(ω0t + φ ). Echelle ; 1 div = s en abscisse x 80 1 div = 1 cm en ordonnée 1. a) D’après le graphe de la figure ( 2 ) , déterminer : * la valeur de xm . * la valeur de la période propre T0 . Déduire ω0 * le signe de v0 . * l’abscisse x0 de G à t0 = 0 . Déduire la valeur de φ . * calculer alors la constante de raideur du ressort. b) Écrire l’expression de x en fonction du temps. Déduire celle de v puis les valeurs de v pour x = 1,5 cm . 2. Le dispositif permet maintenant d’enregistrer l’énergie potentielle élastique en fonction du temps. On obtient le graphe de la figure ( 3 ) t Fig ( 2 ) Epe Echelle: 1 div = 4.10-3 j en ordonnée . Déduire du graphe : a) la valeur numérique de l’énergie mécanique du système. b) la période de variation de Ec. c) la vitesse de S à la date t = 0 . . t Fig (3)
