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Physique

Secondaire 5 • 7 juin 2022

Bonjour,
je fais un exercice qui porte sur la loi de Hooke.
Une expérience à été réalisée avec un appareil de Hooke et un jeu de masse. Voici les résultats obtenus dans le tableau des données:

avec seulement ces données, je dois trouver la force gravitationnelle (Fg) et la force de rappel (Frappel). Je n’arrive pas à trouver la force de rappel, puisque je connais seulement l’allongement, mais je ne connais pas la constante de rappel et Frappel.
Je sais que l’énergie potentielle élastique(Epé) contient l’allongement et la constante de rappel dans sa formule ( Epé= 1/2 K x l 2). Et je sais aussi que l’aire = W = Epé. Mais je ne comprend pas comment utiliser ses formules dans mon problème.
merci d’avance pour vos explications

Explication (1)

Explication d’Alloprof

7 juin 2022

Merci pour ta question!

Je pense qu'il y a deux séries de résultats séparés; autrement dit, il faut faire comme si on connaissait la constante d'accélération gravitationnelle pour le tableau de données et faire comme si on connaissant la constante de rappel pour le second tableau.

Bref, pour le premier numéro, il faut utiliser la loi de Hooke et la formule de poids :

F_{rappel} = k•∆x

Légende :
• F rappel : force de rappel (N)
• k : constante de rappel (N/m)
• ∆x : allongement (m)

F_g = m•g

• F : force gravitationnelle (N) ou poids
• m : masse (kg)
• g : constante d'accélération gravitationnelle (N/kg)
Sachant que la masse étire le ressort également à son poids, on peut établir l'égalité suivante :

F_{rappel} = F_g

k•∆x = m•g

Pour chaque masse dans le premier tableau, tu peux alors calculer m•g, et placer ces données sur l'axe y d'un graphique. Tu peux ensuite placer les valeurs de ∆x sur l'axe x. Trouve la pente grâce à un logiciel : celle-ci correspond à la constante k.

Pour la seconde question, connaissant la constante de rappel, tu peux directement calculer la force de rappel grâce à sa formule.

Cette fiche du site d'Alloprof explique la loi de Hooke :
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