physique moderne - système masse-ressort

[invite994cb551]

bonjour tous le monde, j'ai de la difficulté à saisir l'un de mes problèmes de mon devoir de physique moderne. le voici. Merci de bien vouloir m'AIDER !!
Une bille de 1 gramme est suspendue au bout d'un ressort. Le tout oscille à une fréquence de 10 Hz, dans l'air (ou le vide). Vous placez cette masse (suspendue au bout du ressort) dans un bécher contenant 1 litre d'eau à 20 degré C. Vous étirez le ressort de 5 cm et laissez aller le tout. Quand le mouvement sera terminé, quelle sera la température de l'eau? (Vous pouvez négliger l'énergie de réchauffement de la bille). Vous allez voir, vous ne vous brulerez pas avec ça.
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[albanxiii]

Bonjour et bienvenu sur le forum,

Lisez http://forums.futura-sciences.com/ph...ces-forum.html
Si vous montrez une trace de réflexion personnelle nous essayerons de vous aider à avancer, mais en aucun cas ce forum n'est fait pour faire votre travail à votre place.

Pour la modération.

[invite994cb551]

Je n'est effectivement pas besoins qu'on fasse le probleme à ma place. Je comprend tres bien que la masse sera amortie par l'esu et que la frequrnce d'osciliation sera plus petite. L'eau changera dae température acause du transfert d'énergie du système. Par contre, je n'est aucune idée avec quelle formule débuter mon travail puisque je n'est aucune note de cours a se sujet. J'ai même effectuer des recherche sur internet de plusieurs heures et j'ai finalement trouver ce forum. Quelques indices sur la facon de le résoudre serais apprécié, nul besoins de le faire a part entière franchement !!

[obi76]

Bonjour,

principe numéro 1 : ne pas parcourir son cours à la recherche d'une formule miracle qui, appliquée, donnerai la solution immédiatement.

Réfléchissez.

L'eau va chauffer parce qu'effectivement, l'intégralité de l'énergie conférée au ressort lorsqu'il est plongé dans l'eau sera transmise à l'eau. Que vaut cette énergie initialement ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite8f7acfda]

salut AAG, je pense que c'est l'energie mecanique totale du systeme qui provoque une variation thermique de l'eau

[invite994cb551]

Oui je sais que initialement on parlera d'énergie potentielle puisque la masse n'est pas en mouvement et donc sans énergie cinetique. Avec les formules de fréquence et de vitesse angulaire je trouve ma constante de rappel. Mais dans la formule d'énergie potentiel quelle valeur prendra ωt + phi... 20pi rad + 0 ?

[obi76]

C'est bien ce que je disais : vous prenez une formule au pif et vous essayez de l'appliquer.

Dans votre exercice, il n'y a pas besoin de sin, de omega, de phi ou de t.

[invite994cb551]

C'est souvent en faisant des essaie-erreur que l'on développe notre raissonnement. Jai ecrie sur se forum pour que l'on m'aide et on me demande d'écrire ce que je pense. si je vx calculer l'énergie mecanique total jai aumoins besoins de la constante de rappel k, que je pense avoir trouver a l'aide de la frequence fourni et de A qui est égale 0.05 m .. non ?

[obi76]

C'est souvent en faisant des essaie-erreur que l'on développe notre raissonnement.

encore faudrait-il que vous compreniez ce que vous essayez.

Jai ecrie sur se forum pour que l'on m'aide et on me demande d'écrire ce que je pense.

Tout à fait, donc répondez à nos questions et vous arriverez naturellement au résultat.

si je vx calculer l'énergie mecanique total jai aumoins besoins de la constante de rappel k, que je pense avoir trouver a l'aide de la frequence fourni et de A qui est égale 0.05 m .. non ?

Exactement ! Donc vous trouvez combien pour cette constante de raideur ?

[invite994cb551]

3,95 N/m.. mais si j'applique E=1/2kAcarré= 0.5(3,95)(0,0025)= 0,0049 J.. c'est petit

[obi76]

Je trouve moins que ça pour k... et oui c'est petit, mais d'un autre coté c'est normal...

Comment avez vous déduit k à partir de la fréquence et de la masse ? Ecrivez ce que vous faites...

[invite994cb551]

f=1/2pi x racine carré k/m. Donc 20pi carré x 0,001kg = 3,95

[invite51d17075]

mal dit , je recommence.
.

[invite51d17075]

en fait, je trouve la même chose pour k
par contre l'expression de E est fausse.
E=(1/2)F²/k ( et la force , ce n'est pas la masse )

[obi76]

Houla oui c'est ça pour k... 'faut que je dorme...

[invite51d17075]

correction, le calcul semble juste.

[invite994cb551]

Alors qu'est-ce que je peut faire d'autre ? Lorsqu'on parle de transfert d'énergie thermique faut-il appliquer Q= mc deltaT et isoler delta T. Si oui je prend la masse de l'eau, la capacité thermique de l'eau et Q ? ..

[invite51d17075]

oui, attention aux unités car il y a plusieurs "capacités thermiques"

[invite51d17075]

ps : tu es sur que c'était un g au départ : parce que c'est pas avec ça que tu vas réchauffer ton eau.

[invite994cb551]

Hahaha oui j'en sur certaine, c'est 1 g. Mais la valeur de Q est-elle ce que j'ai trouvé comme E mecanique ?

[invite51d17075]

il me semble que oui, vu la présentation de ton énoncé.
l'énergie mécanique initiale s'est transformée en quantité de chaleur.
sur un tout petit volume, il faudrait tenir compte de la dilatation, mais ce n'est pas le cas ici.

[invite51d17075]

1 g sur 5 cm avec un ressort mou, faut pas s'attendre à des miracles .