Principe d'inertie : cas de la statique

Relation forces/mouvement - Physique-Chimie 2de

Exercice 1 : Calculer la raideur d'un ressort en appliquant le principe d'inertie

Un ressort de longueur \( L_{0} \) à vide sans qu'il ne soit étiré, subit une déformation lorsqu'on y suspend un corps de masse \( m \).
Il en résulte un allongement \( \Delta L = L - L_{0} \), \( L \) étant sa longueur lorsqu'il est étiré. Le ressort exerce alors sur le corps une force verticale, orientée vers le haut et de valeur \( T = k \times \Delta L \), \( k \) étant la constante de raideur du ressort, exprimée en \( N \mathord{\cdot} m^{-1} \).

Données
  • \( m = 0,350 kg \)
  • \( L_{0} = 0,240 m \)
  • \( L = 0,430 m \)
  • \( g = 9,81 m\mathord{\cdot}s^{-2} \)

Faire le bilan des forces qui s'exercent, dans le référentiel terrestre, sur le corps suspendu.
On représente le corps par le point \( A \) ci-dessous et on ne tiendra pas compte de l'échelle.
En appliquant le principe d'inertie, calculer la constante de raideur \( k \) du ressort lorsque le corps est immobile.
On donnera la réponse avec \( 3 \) chiffres significatifs et suivie de l'unité qui convient.

Exercice 2 : Calculer la raideur d'un ressort en appliquant le principe d'inertie

Un ressort de longueur \( L_{0} \) à vide sans qu'il ne soit étiré, subit une déformation lorsqu'on y suspend un corps de masse \( m \).
Il en résulte un allongement \( \Delta L = L - L_{0} \), \( L \) étant sa longueur lorsqu'il est étiré. Le ressort exerce alors sur le corps une force verticale, orientée vers le haut et de valeur \( T = k \times \Delta L \), \( k \) étant la constante de raideur du ressort, exprimée en \( N \mathord{\cdot} m^{-1} \).

Données
  • \( m = 0,300 kg \)
  • \( L_{0} = 0,300 m \)
  • \( L = 0,490 m \)
  • \( g = 9,81 m\mathord{\cdot}s^{-2} \)

Faire le bilan des forces qui s'exercent, dans le référentiel terrestre, sur le corps suspendu.
On représente le corps par le point \( A \) ci-dessous et on ne tiendra pas compte de l'échelle.
En appliquant le principe d'inertie, calculer la constante de raideur \( k \) du ressort lorsque le corps est immobile.
On donnera la réponse avec \( 3 \) chiffres significatifs et suivie de l'unité qui convient.

Exercice 3 : Calculer la raideur d'un ressort en appliquant le principe d'inertie

Un ressort de longueur \( L_{0} \) à vide sans qu'il ne soit étiré, subit une déformation lorsqu'on y suspend un corps de masse \( m \).
Il en résulte un allongement \( \Delta L = L - L_{0} \), \( L \) étant sa longueur lorsqu'il est étiré. Le ressort exerce alors sur le corps une force verticale, orientée vers le haut et de valeur \( T = k \times \Delta L \), \( k \) étant la constante de raideur du ressort, exprimée en \( N \mathord{\cdot} m^{-1} \).

Données
  • \( m = 0,360 kg \)
  • \( L_{0} = 0,310 m \)
  • \( L = 0,420 m \)
  • \( g = 9,81 m\mathord{\cdot}s^{-2} \)

Faire le bilan des forces qui s'exercent, dans le référentiel terrestre, sur le corps suspendu.
On représente le corps par le point \( A \) ci-dessous et on ne tiendra pas compte de l'échelle.
En appliquant le principe d'inertie, calculer la constante de raideur \( k \) du ressort lorsque le corps est immobile.
On donnera la réponse avec \( 3 \) chiffres significatifs et suivie de l'unité qui convient.

Exercice 4 : Calculer la raideur d'un ressort en appliquant le principe d'inertie

Un ressort de longueur \( L_{0} \) à vide sans qu'il ne soit étiré, subit une déformation lorsqu'on y suspend un corps de masse \( m \).
Il en résulte un allongement \( \Delta L = L - L_{0} \), \( L \) étant sa longueur lorsqu'il est étiré. Le ressort exerce alors sur le corps une force verticale, orientée vers le haut et de valeur \( T = k \times \Delta L \), \( k \) étant la constante de raideur du ressort, exprimée en \( N \mathord{\cdot} m^{-1} \).

Données
  • \( m = 0,320 kg \)
  • \( L_{0} = 0,260 m \)
  • \( L = 0,470 m \)
  • \( g = 9,81 m\mathord{\cdot}s^{-2} \)

Faire le bilan des forces qui s'exercent, dans le référentiel terrestre, sur le corps suspendu.
On représente le corps par le point \( A \) ci-dessous et on ne tiendra pas compte de l'échelle.
En appliquant le principe d'inertie, calculer la constante de raideur \( k \) du ressort lorsque le corps est immobile.
On donnera la réponse avec \( 3 \) chiffres significatifs et suivie de l'unité qui convient.

Exercice 5 : Calculer la raideur d'un ressort en appliquant le principe d'inertie

Un ressort de longueur \( L_{0} \) à vide sans qu'il ne soit étiré, subit une déformation lorsqu'on y suspend un corps de masse \( m \).
Il en résulte un allongement \( \Delta L = L - L_{0} \), \( L \) étant sa longueur lorsqu'il est étiré. Le ressort exerce alors sur le corps une force verticale, orientée vers le haut et de valeur \( T = k \times \Delta L \), \( k \) étant la constante de raideur du ressort, exprimée en \( N \mathord{\cdot} m^{-1} \).

Données
  • \( m = 0,220 kg \)
  • \( L_{0} = 0,310 m \)
  • \( L = 0,530 m \)
  • \( g = 9,81 m\mathord{\cdot}s^{-2} \)

Faire le bilan des forces qui s'exercent, dans le référentiel terrestre, sur le corps suspendu.
On représente le corps par le point \( A \) ci-dessous et on ne tiendra pas compte de l'échelle.
En appliquant le principe d'inertie, calculer la constante de raideur \( k \) du ressort lorsque le corps est immobile.
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