Calculer :
1. L’intensité de la force T exercée par le ressort à l’instant de départ.
2. L’énergie mécanique Em du système .
3. La vitesse v1 de S quand le ressort est étiré de 2 cm .
Exercice 10 : Une pierre, de masse m = 20 kg , tombe d’une falaise de hauteur H = 20 m.
On considère que les frottements dûs à l’air sont négligeables. On prendra l’origine des
potentiels au pied de la falaise .
Calculer :
1. L’énergie mécanique de la pierre
2. L’énergie potentielle et l’énergie cinétique pour une altitude :
a. z1 = H/2 b. z2 = H/4
Exercice 11 : L’énergie potentielle élastique d’un ressort vaut 0,1 J . Si on provoque un
allongement supplémentaire de 4 cm , cette énergie prend la valeur de 0,9 J .
Calculer :
1. La raideur k du ressort utilisé
2. L’allongement initial du ressort.
Exercice 12 :
1. Une masse m = 50 g est
accrochée à un ressort . Ce ressort
est comprimé de xm = 10 cm , puis
lâché sans vitesse initiale . Lorsqu’il se détend, la vitesse maximale atteinte par la masse
m vaut vm = 3,0 m/s . Il n’y a pas de frottements.
Déterminer la raideur k du ressort .
2. Quand le ressort est étiré de x1 , la masse m possède une vitesse dont la valeur
algébrique vaut v1 = + 1,5 m/s . Il n’y a pas de frottements. Calculer x1 .
3. Alors que la masse a atteint la vitesse v2 = - 2,0 m/s , elle se décroche du ressort
(en situation d’étirement).
3.1. Quelle sera le mouvement de la masse en supposant qu’il n’ y a pas de
frottements .
3.2. En réalité , au moment où la masse se décroche, elle est soumise tout le long de
son mouvement par une force de frottements f . Sachant que la masse
s’arrête au bout d’une distance d = 2,5 m , calculer l’intensité f de cette force .
Exercice 13 : Sur un plan AB , incliné d’un angle α = 30° sur l’horizontale, on lance un
solide S (m = 10 kg) vers le haut avec une vitesse initiale vA = 8 m.s-1 . Le solide parcourt
une distance AB = d = 5 m avant de s’arrêter. Puis il redescend .
1. L’énergie mécanique est-elle constante ? Expliquer.
2. En déduire la valeur numérique f des forces de frottements
3. Calculer la vitesse vA’ du solide S lorsqu’il repasse par le point A en descendant.
On considère que les frottements sont ceux calculés précédemment .