Aurélie 03/04/07
 

Concours Kiné : de l'inclinaison pour un ressort 2007 ( EFOM)

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Question 1 : 3,5 pts/20 sans calculatrice


Un pendule, constitué d'un fil inextensible de masse négligeable portant un objet de masse m, est accroché au plafond d'une voiture de métro en mouvement rectiligne uniformément retardé ( freinage). Le vecteur accélération est noté a et le vecteur vitesse est noté v. Choisir la représentation correcte en justifiant.

La valeur de la vitesse diminue ; l'accélération mesure la variation de la vitesse ; cette variation étant négative, l'accélération a le sens contraire de la vitesse.

Le schéma d est donc exclu.

Appliquer la seconde loi de Newton à la masse m : schéma b.

Quelle est la représentation graphique de l'énergie potentielle d'un système ressort + solide horizontal ( Epot =0 à la position d'équilibre) ?

L'énergie potentielle élastique est égale à Epot = ½kx² ; le graphe est un arc de parabole donc a.

Quelle est la représentation graphique de l'énergie potentielle d'un système terre + solide horizontald'un pendule simple ( Epot =0 à la position d'équilibre) ?

L'énergie potentielle est proportionnelle à l'altitude z. Or z varie comme 1-cos a : courbe a.

 




L'énergie potentielle élastique d'un oscillateur sinusoïdal horizontal est donnée par la figure suivante : Xm=5 cm ; référence : ressort détendu.

Quelle est la constante de raideur (N/m) du ressort ? ( 0,5 ; 20 ; 0,2 ; 10)

La valeur maximale de l'énergie potentielle vaut 25 mJ = 0,025 J ; Epot maxi = ½kX2m avec Xm = 0,05 m

k = 2 Epot maxi/ X2m = 0,025 *2 / (0,05)2 = 20 N/m.

Dans le contexte précédentde la question précédente, quelle est la courbe représentant les variations de l'énergie cinétique en fonction de l'élongation x(t) ?

L'énergie mécanique est constante; L'énergie mécanique est la somme de l'énergie potentielle et de l'énergie cinétique

Ec=EM-Epot donc courbe a.


 

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