Exemples cours 12 Fichier

PHY 144
Exemples Cours 12
Ressort
Un bloc, à l’équilibre, est suspendu tel que montré dans la figure suivante.
y
x
5kg
1. Faites le DCL du bloc.
2. Calculez le poids du bloc.
3. Que vaut la force du ressort ?
4. Calculez la constante de rappel du ressort si le ressort s’est allongé de 45 cm.
M. Clisson
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Exemples Cours 12
Travail du ressort
y
5kg
x
Le ressort a une constante de rappel de 55 N/m.
On étire le ressort (donc le bloc se déplace vers la droite). On néglige le frottement.
1. Faites le DCL du bloc.
2. La déformation initiale du ressort est 10cm. Que vaut la force du ressort sur le bloc ?
3. On continue d’étirer le ressort pour obtenir une déformation de 25cm. Quel quantité
de travail extérieur est nécessaire pour passer de 10 à 25cm de déformation ?
M. Clisson
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Exemples Cours 12
Travail du ressort
y
5kg
x
Le ressort a une constante de rappel de 100 N/m. Le coefficient de frottement cinétique est
0.1
On étire le ressort de 25cm et on lâche le bloc.
La vitesse du bloc lorsque la déformation est 20 cm, est 2m/s.
Pour toutes les questions, on étudie le mouvement du bloc lorsque la déformation passe
de 20cm à 5cm.
1. Faites le DCL du bloc.
2. Calculez la force de frottement au début.
3. Calculez le travail de la force de frottement.
4. Calculez le travail de la force du ressort.
5. Que vaut le travail total ?
6. Que vaut la variation d’énergie cinétique du bloc ?
7. Quelle est la vitesse du bloc lorsque la déformation du ressort est 5cm.
M. Clisson
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Exemples Cours 12
Puissance
Une voiture de 1200kg fournit une puissance de 16000 W aux roues pour maintenir une vitesse constante de 75km/h.
1. Faites le DCL de la voiture.
2. Que vaut l’accélération de la voiture ?
3. Calculez la force de traction de la voiture.
4. Que vaut la force de frottement cinétique ?
5. Calculez le coefficient de frottement cinétique.
M. Clisson
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Exemples Cours 12
Énergie potentielle gravitationnelle
Une balle de 50g est lancée du haut d’un toit qui est à 15m. Elle frappe un bac qui est à 1m
du sol.
Calculez la variation d’énergie potentielle gravitationnelle de la balle.
M. Clisson
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Exemples Cours 12
Énergie potentielle élastique
y
5kg
x
La constante de rappel du ressort est 60 N/m.
On comprime le ressort de 35cm puis on lâche le bloc. On néglige le frottement.
On étudie le mouvement du bloc du moment où on le lâche, jusqu’au moment où il s’allonge
de 10 cm.
1. Faites le DCL du bloc et le diagramme des accélérations au début.
2. Calculez la variation d’énergie potentielle du bloc.
3. Que vaut le travail de la force du ressort sur le bloc ?
4. Quelle est la vitesse du bloc à l’état finale ?
M. Clisson
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