Fiche d’exercices de Ressorts et pendules avec corrigé

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1.Facile
1,2 kgk = ?

Une masse de 1,2 kg accrochée à un ressort effectue 25 oscillations complètes en 11 s. Trouvez la raideur du ressort k.

m = 1,2 kgN = 25t = 11 s
k = N/m
2.Facile
2,9 kgk = 260 N/m

Une masse de 2,9 kg fixée à un ressort de raideur 260 N/m oscille sur une surface sans frottement. Trouvez la période T.

m = 2,9 kgk = 260 N/m
T = s
3.Moyen
t (s)x (cm)0,95 s

Une masse de 2,8 kg accrochée à un ressort de raideur k = 50 N/m est écartée de 6 cm dans le sens positif et lâchée sans vitesse initiale à t = 0. Trouvez son élongation x par rapport à l’équilibre à t = 0,95 s (avec son signe).

m = 2,8 kgk = 50 N/mA = 6 cmt = 0,95 s
x = cm
4.Moyen
L = 1 m

Un pendule simple a une longueur de 1 m. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez sa période T pour de petites oscillations.

L = 1 mg = 9,81 m/s²
T = s
5.Difficile
1,6 kgk = 420 N/mA = 3 cm

Une masse de 1,6 kg fixée à un ressort de raideur k = 420 N/m est écartée de 3 cm de sa position d’équilibre puis lâchée. Trouvez l’énergie totale E de l’oscillation.

m = 1,6 kgk = 420 N/mA = 3 cm
E = J
6.Difficile
2 kgk = 1200 N/m100 m/s

Une balle de 8 g se déplaçant à 100 m/s frappe un bloc de 2 kg posé sur une surface sans frottement et y reste logée. Le bloc est relié à un ressort horizontal de raideur k = 1200 N/m. Trouvez l’amplitude A de l’oscillation qui en résulte, en cm.

m = 8 gv = 100 m/sM = 2 kgk = 1200 N/m
A = cm

Corrigé

  1. 1. k = 244,7 N/m
  2. 2. T = 0,6636 s
  3. 3. x = −3,856 cm
  4. 4. T = 2,006 s
  5. 5. E = 0,189 J
  6. 6. A = 1,63 cm

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