CONDITIONS INITIALES
La masse d’un système masse + ressort est dans sa position de repos. Cette masse est frappée de façon à lui communiquer une vitesse initiale. La différence avec une balle de golf est que la masse du système masse + ressort est rappelée vers sa position de départ par le ressort (un peu comme une balle de jokari).
QUESTION 1
Question :
Lorsque la masse est lancée avec une vitesse initiale plus élevée, la durée de l’aller-retour de la masse est-elle :
A – plus court
Réponse fausse
B – inchangée
Réponse juste :
Lorsque la vitesse initiale de la masse augmente, la distance parcourue par la masse augmente en proportion. La durée d’un aller-retour ne change pas.
C – plus longue
Réponse fausse.
QUESTION 2
La masse d’un système masse + ressort est décalée manuellement par rapport à sa position de repos. Cette masse est lâchée sans vitesse initiale. Le ressort rappelle la masse vers sa position d’équilibre statique. Lorsque la masse atteint cette position, sa vitesse est non nulle. Elle poursuit donc son mouvement.
Question :
Lorsque la position de départ de la masse est plus éloignée de sa position d’équilibre statique, le temps mis par la masse pour repasser par cette position est-il :
A – plus court
Réponse fausse
B – inchangée
Réponse juste :
Lorsque la position de départ de la masse est plus éloignée de sa position d’équilibre statique, le ressort exerce un effort de rappel plus élevé. Il en résulte que la vitesse maximale atteinte par la masse augmente en proportion du décalage initial. Le temps mis par la masse pour parcourir la distance entre sa position de départ et sa position d’équilibre statique ne change pas.
C – plus long
Réponse fausse
QUESTION 3
Lorsqu’un mouvement est la somme de plusieurs mouvements sinusoïdaux de même période, ce mouvement est lui aussi sinusoïdal et sa période est égale à la période commune aux mouvements superposés.
Question :
Est-il possible que l’amplitude du mouvement résultant d’une telle superposition soit nulle ?
A – oui
Réponse juste :
Considérons par exemple, la somme de deux mouvements sinusoïdaux de même période et d’amplitudes égales. Si les déplacements correspondant à chacun de ces mouvements atteignent leurs valeurs maximales, au même instant, dans le même sens, alors l’amplitude du mouvement résultant de leur superposition sera la somme des amplitudes des deux mouvements superposés. Par contre, si ces valeurs maximales sont atteintes, au même instant, dans des sens opposées, alors les valeurs des déplacements correspondant à chacun des mouvements superposés seront, à tous instants, égales et opposées. Dans ce dernier cas, le mouvement résultant sera nul.
B – non
Réponse fausse
