Exercice : mouvement d'une masse accroché a un ressort
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Exercice : mouvement d'une masse accroché a un ressort



  1. #1
    cosmoff

    Exercice : mouvement d'une masse accroché a un ressort


    ------

    Bonjour,

    Ci joint vous trouverez mon énoncé ainsi que ma démarche pour trouver la position x(t). Ce que je ne comprend pas est que mon résultat n'oscille pas, alors qu'il devrait genre avec un cosinus. Pourtant ma résolution de l'équa diff me parait bonne.

    Merci d'avance pour votre aide

    -----
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  2. #2
    invitef29758b5

    Re : Exercice : mouvement d'une masse accroché a un ressort

    Salut
    Erreur de signe dès le départ .

  3. #3
    stefjm

    Re : Exercice : mouvement d'une masse accroché a un ressort

    Bonjour,
    Ce qui fait que la force de rappel du ressort pousse la masse du coté où elle part plutôt que de la rappeler à lui.
    Pas étonnant que dans ces conditions, la solution soit en exponentielle explosive.

    Question aux physiciens :
    En supposant un système qui fait cela (avec l'erreur de signe)
    Quel sens physique donneriez-vous à l'exponentielle convergente vers 0 : e^(-t/tau) ?

    Cordialement.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  4. #4
    invitef29758b5

    Re : Exercice : mouvement d'une masse accroché a un ressort

    La constante x0 étant une condition initiale , que vient-elle faire dans l' équation ?
    Elle ne devrait apparaître qu' après résolution de l' équation .

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    cosmoff

    Re : Exercice : mouvement d'une masse accroché a un ressort

    ok en mettant d²x/dt² +k*x0/m = 0 j'arrive bien à la forme voulue.
    Mais pourquoi un + et pas un signe - car le poids est dirigé vers le bas d'ou le signe - et les forces du ressort vers le haut d'ou le + donc je ne comprend pas mon erreur de signe

  7. #6
    invite417be55c

    Re : Exercice : mouvement d'une masse accroché a un ressort

    Tu dois faire le bilan des forces quand tu écartes la masse de la position d'équilibre.

    Si tu fais le bilan à la position d'équilibre, tu vas trouver somme des forces = 0 et donc pas de mouvement...

  8. #7
    invitef29758b5

    Re : Exercice : mouvement d'une masse accroché a un ressort

    Citation Envoyé par cosmoff Voir le message
    d²x/dt² +k*x0/m = 0
    d²x/dt² +k*x/m = 0

    Le signe moins vient du fait que la force de rappel est à l' opposé du déplacement .

  9. #8
    invite417be55c

    Re : Exercice : mouvement d'une masse accroché a un ressort

    En fait l'équation de départ est fausse. Dès la première ligne, dans l'application du PFD...
    Cosmoff, je veux voir le bilan des forces proprement écrit, puis la projection sur l'axe vertical.

  10. #9
    stefjm

    Re : Exercice : mouvement d'une masse accroché a un ressort

    Citation Envoyé par cosmoff Voir le message
    ok en mettant d²x/dt² +k*x0/m = 0 j'arrive bien à la forme voulue.
    Mais pourquoi un + et pas un signe - car le poids est dirigé vers le bas d'ou le signe - et les forces du ressort vers le haut d'ou le + donc je ne comprend pas mon erreur de signe
    Si vous écarter par rapport à l'équilibre d'un x positif (vers le bas), la force sera vers le haut, donc projetée négative (force de rappel)
    Si vous écarter par rapport à l'équilibre d'un x négatif (vers le haut), la force sera vers le bas, donc projetée positive (force de rappel, toujours)

    La force de rappel est donc bien en -k.x.

    Pas besoin de s'occuper du poids.

    SI on veut écrire avec le poids, on peut écrire F=-k.(L0+x) et -k.L0 équilibre le poids.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  11. #10
    cosmoff

    Re : Exercice : mouvement d'une masse accroché a un ressort

    c'est bon tout est compris merci beaucoup pour vos explications !

  12. #11
    stefjm

    Re : Exercice : mouvement d'une masse accroché a un ressort

    Citation Envoyé par stefjm Voir le message
    Question aux physiciens :
    En supposant un système qui fait cela (avec l'erreur de signe)
    Quel sens physique donneriez-vous à l'exponentielle convergente vers 0 : e^(-t/tau) ?
    Sachant que bien évidement, on peut réaliser un système qui réalise cette force de non rappel.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  13. #12
    albanxiii
    Modérateur

    Re : Exercice : mouvement d'une masse accroché a un ressort

    Bonjour,

    Citation Envoyé par cosmoff Voir le message
    ok en mettant d²x/dt² +k*x0/m = 0 j'arrive bien à la forme voulue.
    .

    C'est de la culture mathématique de base de savoir que les solutions d'une équation de ce type sont oscillantes. C'est à dire en cosinus et sinus (ou bien en combinaisons d'exponentielles complexes)

    Alors que celles d'une équation de la forme seront en exponentielles (ou cosinus hyperbolique et sinus hyperbolique).

    Au passage vous remarquerez la symétrie :
    - signe + : exponentielles complexes ou cosinus / sinus
    - signe - : exponentielles réelles ou cosinus hyperbolique / sinus hyperbolique

    Cela dit, je ne sais pas en quelle classe vous êtes, vous êtes peut-être encore jeune

    @+
    Not only is it not right, it's not even wrong!

  14. #13
    invite417be55c

    Re : Exercice : mouvement d'une masse accroché a un ressort

    Pour le faire proprement, il faut écrire que l'on applique le principe fondamental de la dynamique :

    Il faut projeter sur l'axe des x (je crois que sur le dessin il est orienté vers le bas) :

    Nous savons que le ressort s'allonge de L à l'équilibre, ce qui veut dire que :

    Ceci permet de simplifier la première équation donnant après projection :

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