Masse accrochée à un ressort

Dynamique, oscillations.
dimanche 28 mai 2006
par  Bernard Vuilleumier
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Description

On accroche une masse à l’extrémité libre d’un ressort et on la laisse osciller. On repère sa position sur un axe Oy dont l’origine coïncide avec l’extrémité libre du ressort à vide :

Questions

  1. Construisez un modèle Stella permettant de simuler le mouvement de cette masse.
  2. Établissez le graphique donnant la position de la masse en fonction du temps.
  3. Que doit valoir la position initiale de la masse pour qu’elle reste en équilibre ?
  4. Quelle vitesse initiale faut-il donner à la masse pour qu’elle oscille avec la même amplitude que celle obtenue sous 2 lorsque sa position initiale est la position d’équilibre ?

Valeurs numériques
- masse m=1 kg
- accélération terrestre g=9.81 m/s2
- raideur du ressort k=9.87 N/m