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Section 4.5. La loi de Hooke La force exercée par un ressort est directement proportionnel au déplacement de ce dernier par rapport à sa position déquilibre.

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1 Section 4.5

2 La loi de Hooke La force exercée par un ressort est directement proportionnel au déplacement de ce dernier par rapport à sa position déquilibre. La force exercée par un ressort est toujours opposée à celle appliquée sur celui-ci: (k = constante de force (N/m))

3 Problème Un élève étire un ressort à lhorizontale sur une longueur de 0,50 m en appliquant une force de 0,25 N vers lest. A)Détermine la constante de force du ressort. B) Quelle force le ressort exerce-t-il sur lélève?

4 Problème Une balle dune masse de 0,075 kg est accrochée à lextrémité dun ressort en position verticale que lon peut étirer lentement à partir de sa position déquilibre initiale (non tendu) jusquà ce quil atteigne une nouvelle position de 0,15 m en dessous de la position initiale A) Détermine la constante de force du ressort B) Si la boule retourne à sa position déquilibre initiale et redescend de nouveau, quelle est la force nette qui sexerce sur elle lorsquelle descend de 0,071 m? C) Détermine laccélération de la boule à la position spécifiée au point B)

5 Lénergie potentielle élastique Ee: énergie emmagasinée dans un objet qui subit une traction, une compression, une flexion ou une torsion. Ex: Un arc lorsquon létire pour lancer une flèche.

6 Formule pour lénergie potentielle élastique Cas 1: Force constante à laide dun graphique

7 Formule pour lénergie potentielle élastique Cas 2: Force variable (cas du ressort)

8 Transformation Lénergie peut être transformée en dautres formes dénergie. Exemple: Un arc qui lance une flèche, une corde de guitare. Il ny a pas seulement les ressorts qui comprend de lénergie potentielle élastique.

9 Problème Un poisson dune masse de 2kg est fixée à un ressort en position verticale ayant une constante de force de 17,5 N/m. On lâche le poisson dune position déquilibre (ressort non tendu). On fait abstraction de la masse du ressort et de son énergie cinétique. A) Quelle est la quantité dénergie potentielle élastique emmagasinée dans le ressort lorsquelle sétire de 20 cm? B) Quelle vitesse le poisson a-t-elle atteinte au bout de 20 cm?

10 Problème 4 p. 209

11 Activité Atteindre la cible

12 Le mouvement harmonique simple (MHS) Mouvement vibratoire périodique dans lequel la force (et laccélération) est directement proportionnelle au déplacement. Ce mouvement se poursuit à linfini. harmonique-simple.html

13 Le MCU (mouvement circulaire uniforme) et le MHS (mouvement harmonique simple) se ressemblent! GRE4

14 Période et fréquence dun MHS

15 Problème 5 p. 214

16 Lénergie dans le MHS

17 Problème 6 p. 216

18 Mouvement simple amorti (MSA)


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