TIPE : Etude de la rupture d'un ressort ?

[invite9adf8a98]

Bonjour a tous!

Je me pose des questions au sujet d'un ressort suspendu verticalement a un plan. Lorsque l'on accroche une masse a ce ressort et que l'on ecarte le systeme de sa position d'equilibre ( pour un cas simple sans frottements), on retrouve un oscillateur harmonique.

Est-il possible que lors de ce mouvement ( sous des conditions initiales particulieres) le ressort casse (sachant que le ressort supportait la masse a l'équilibre)?

Si oui, est-il possible d'etudier cette rupture avec les outils physiques deja acquis en sup?
( parce que je sais pas trop comment m'y prendre... ^^)

Merci d'avance pour toute reponse qui sera la bienvenue avant la rentrée qui approche
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[Antoane]

Bonjour,
la casse n'est pas le seul risque, il y a aussi le problème posé par la rentrée dans la zone plastique du métal.

Il y a risque d'endommager le composant lors de la mise sous tension initiale du ressort. Si il résiste, il peut encore s'abimer par fatigue (trop de contraction/décontractions, même en restant dans la zone élastique) ou par échauffement (du aux mouvements de compression/détente), qui modifie les propriétés du métal. Il peut ainsi entrer dans la zone plastique alors qu'il n'y était pas à froid (pour un même allongement).
Note que dans l'oscillateur harmonique idéal, sans apport d'énergie, le risque de rupture par échauffement ne peut pas survenir.

L'essai directement sur le ressort ne sera peut-être pas simple, mais une étude de résistance à la fatigue peut-être interressante. Pour la modélisation... t'es en quelle section ?

[invite9adf8a98]

merci pour la reponse^^ je passe en psi ( j'etais en mpsi )

[invite86c921e6]

Je suppose que l'on parlait d'un ressort de traction, et que ce dernier était formé avec une boucle à chaque extrémité. Un ressort en mode statique, si la masse ne fait pas dépasser la limité élastique du ressort, ne peut pas casser.
Si on tire sur l'ensemble, faisant alors osciller le dispositif, le risque de casse surviendrait si la fréquence atteint la fréquence propre du ressort. Ou si cette oscillation fait dépasser la limite élastique du métal, lequel se déformerait un petit peu plus à chaque oscillation, jusqu'à casser par trop de déformation plastique, mais le cas le plus probable, c'est de voir l'une des boucle casser, et très rarement le corps du ressort.

[A voir en vidéo sur Futura]