Fiche d’exercices de Ressorts et pendules avec corrigé

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
0,6 kgk15,5 cm

Suspendre une masse de 0,6 kg à un ressort l’allonge de 15,5 cm. Prenez g = 9,81 m/s². On tire ensuite un peu la masse vers le bas puis on la lâche. Trouvez la période T de son oscillation.

m = 0,6 kgx = 15,5 cmg = 9,81 m/s²
T = s
2.Facile
1,3 kgk

Une masse de 1,3 kg accrochée à un ressort effectue 25 oscillations complètes en 15 s. Trouvez la fréquence f de l’oscillation.

m = 1,3 kgN = 25t = 15 s
f = Hz
3.Moyen
L = 2,3 m

Un pendule simple a une longueur de 2,3 m. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez sa période T pour de petites oscillations.

L = 2,3 mg = 9,81 m/s²
T = s
4.Moyen
t (s)x (cm)0,35 s

Une masse de 2,2 kg accrochée à un ressort de raideur k = 230 N/m est écartée de 14 cm dans le sens positif et lâchée sans vitesse initiale à t = 0. Trouvez son élongation x par rapport à l’équilibre à t = 0,35 s (avec son signe).

m = 2,2 kgk = 230 N/mA = 14 cmt = 0,35 s
x = cm
5.Difficile
2,9 kgk = 90 N/mA = 4 cm

Une masse de 2,9 kg fixée à un ressort de raideur k = 90 N/m est écartée de 4 cm de sa position d’équilibre puis lâchée. Trouvez l’énergie totale E de l’oscillation.

m = 2,9 kgk = 90 N/mA = 4 cm
E = J
6.Difficile
3 kgk = 1700 N/m500 m/s

Une balle de 8 g se déplaçant à 500 m/s frappe un bloc de 3 kg posé sur une surface sans frottement et y reste logée. Le bloc est relié à un ressort horizontal de raideur k = 1700 N/m. Trouvez l’amplitude A de l’oscillation qui en résulte, en cm.

m = 8 gv = 500 m/sM = 3 kgk = 1700 N/m
A = cm

Corrigé

  1. 1. T = 0,7898 s
  2. 2. f = 1,667 Hz
  3. 3. T = 3,042 s
  4. 4. x = −12,68 cm
  5. 5. E = 0,072 J
  6. 6. A = 5,594 cm

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