Zone d’entraide

PotassiumAgile5785

Bonjour, je ne comprends pas ce problème de physique.

Pour ton diplôme en ingénierie, tu fais un stage dans une compagnie de caractérisation de composantes mécaniques. Tu travailles actuellement à déterminer la constante de rappel de ressorts industriels. Pour ce faire, tu mesures l'allongement de ressorts placés sur un plan incliné gradué, auxquels tu accroches des masses.

• Une extrémité du ressort est fixée à un crochet en haut du plan incliné et l'autre extrémité est fixée à une masse.
• Le ressort est parallèle au plan, la force qu'il exerce sur la masse est donc aussi parallèle au plan.
• L'angle d'inclinaison du plan est connu, de même que son incertitude.
• Il n'y a pas de frottement entre le plan et la masse.
• La longueur naturelle du ressort et son incertitude sont connues.
• En accrochant une masse (m±Δm) connue, tu mesures que le ressort a maintenant une longueur (L±ΔL)
• On utilise la valeur g=(9.81±0.01)m/s
• pour nos calculs.

Construis un modèle pour trouver la constante de rappel du ressort (avec son incertitude) en fonction des paramètre connus. Teste ensuite ton modèle avec les valeurs suivantes:

Angle d'inclinaison du plan : (17.7±0.3)∘

Longueur naturelle du ressort : (0.145±0.001)m

Masse accrochée : (0.19±0.001)kg

Longueur du ressort avec la masse accrochée : (0.19±0.002)m

Je dois trouver la constante de rappel, mais je n'y arrive pas. J'essaie de décomposer les forces en x et y, mais je n'aboutis à rien, car je ne dispose pas de l'accélération.

Merci pour votre temps

Laurie S

Salut PotassiumAgile5785,

Merci pour ta question!

Pour résoudre ton problème, tu devras utiliser la loi de Hooke.

$$F_{rappel}=-k\cdot \mathrm{△}x$$

Tu devras séparer ton problème en x et en y comme tu es sur un plan incliné. Ainsi, tu devras trouver la force gravitationnelle en x et en y subies par la masse. Si ton ressort est à l'équilibre, on peut considérer que le poids (Fg) est égal à la force de rappel ;).

On considère le plan incliné. L'accélération qui est subie en x est donc : $$a=g\cdot sin\theta$$ 

N'hésite pas si tu as une autre question!

En espérant t'avoir aidé,

Laurie