Fiche d’exercices de Ressorts et pendules avec corrigé

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1.Facile
2,4 kgk = ?

Une masse de 2,4 kg accrochée à un ressort oscille avec une période de 2,25 s. Trouvez la raideur du ressort k.

m = 2,4 kgT = 2,25 s
k = N/m
2.Facile
2,8 kgk

Une masse de 2,8 kg accrochée à un ressort effectue 10 oscillations complètes en 29 s. Trouvez la fréquence f de l’oscillation.

m = 2,8 kgN = 10t = 29 s
f = Hz
3.Moyen
L = 2,1 m

Un pendule simple a une longueur de 2,1 m. Prenez g = 9,81 m/s². Trouvez sa période T pour de petites oscillations.

L = 2,1 mg = 9,81 m/s²
T = s
4.Moyen
t (s)x (cm)0,15 s

Une masse de 3,8 kg accrochée à un ressort de raideur k = 310 N/m est écartée de 5 cm dans le sens positif et lâchée sans vitesse initiale à t = 0. Trouvez son élongation x par rapport à l’équilibre à t = 0,15 s (avec son signe).

m = 3,8 kgk = 310 N/mA = 5 cmt = 0,15 s
x = cm
5.Difficile
1,3 kgk = 400 N/mA = 7 cm

Une masse de 1,3 kg fixée à un ressort de raideur k = 400 N/m est écartée de 7 cm de sa position d’équilibre puis lâchée. Trouvez l’énergie totale E de l’oscillation.

m = 1,3 kgk = 400 N/mA = 7 cm
E = J
6.Difficile
0,3 kgk = 340 N/mA = 6 cm

Une masse de 0,3 kg fixée à un ressort de raideur k = 340 N/m est écartée de 6 cm de sa position d’équilibre puis lâchée. Trouvez sa vitesse maximale vmax.

m = 0,3 kgk = 340 N/mA = 6 cm
vmax = m/s

Corrigé

  1. 1. k = 18,72 N/m
  2. 2. f = 0,3448 Hz
  3. 3. T = 2,907 s
  4. 4. x = 1,072 cm
  5. 5. E = 0,98 J
  6. 6. vmax = 2,02 m/s

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