Évaluation de Physique : Exercices sur Ressorts et Mouvement Circulaire

EVALUATION DE CONGE
EPREUVE DE PHYSIQUE
Exercice 1
Une masse m est liée à un ressort de raideur k, l’autre
extrémité du ressort est lié au point C. La masse m peut
glisser sur la surface horizontale. En premier lieu la masse est
au repos au point O d’équilibre.
1) On suppose qu’il n’existe pas de frottement, on déplace la masse m du point O au
point A, tel que OA = a, déterminer le travail de la force de rappel du ressort, quand m se
déplace de O à A. Déterminer alors la vitesse de m au point O.
2) Mêmes questions que 1, mais maintenant on suppose qu’il existe des frottements,
on donne le coefficient de frottement dynamique µc.
Exercice 2
Un point matériel M de masse m se déplace sur un rail situé dans un plan vertical. Le rail comporte
une partie circulaire de rayon a, que le mobile parcours à l’intérieur du cercle. M est libéré sans
vitesse initiale en 0 à la hauteur h et glisse sans frottement.
1) Déterminer la vitesse de M en B.
2) Déterminer la vitesse de M en A. (fonction de h, a
et θ).
3) Applications: Calculer la vitesse de M en B, C et
D pour h = 3a.
Exercice 7
On pose sur un plan horizontal OB (coefficient de
frottement µ) un ressort de raideur K , dont l’une de
ses extrémités est fixée au mur, et l’autre libre. On
laisse glisser une bille de masse m à partir du point
G sans vitesse initiale sur une trajectoire circulaire
lisse de rayon R.
1) En utilisant le théorème de l’énergie cinétique, trouver la vitesse au point B.
2) La masse m s’arrête au point A, tel que AB = d. Calculer la compression maximale xmax du ressort
en utilisant le théorème de l’énergie cinétique.
3) Quelle est la condition sur µ pour que le ressort se rétrécisse?