Introduction aux ressorts

saluée bienvenus donc on va parler aujourd'hui des ressorts donc les ressorts c'est quelque chose qui est très utile en mécanique donc en fait les ressorts c'est quelque chose qu'on peut trouver un peu partout dans la vie de tous les jours sur un canapé dans un matelas ou même dans un mécanisme de stylos bille par exemple dans le sport aussi par exemple les ressorts c'est quelque chose qui est très utilisé on a les trampolines ya un paquet de vidéos sur youtube on voit des gens s'entraîner à faire du freestyle sur un trampoline bref tout ça pour dire que c'est pas inutile de comprendre comment ça marche et c'est ce qu'on va essayer de faire ici pour étudier le système suivant on a un mur à gauche et le sol ici donc à semur est accroché un ressort donc c'est ce que j'ai dessiné avec des spirales ici et à l'état de repos il est ni compressé ni est tiré il arrive à cette distance ensuite même système sur lequel on a appuyé on a appliqué par dont une force de 5 newton donc je vais bien modélisés par une flèche voilà au repos on était à cet emplacement on a impliqué une force de 5 newton et mettons que leur sort a reculé de allez je sais pas 1 m ok donc bien sûr tu sais que en fonction de la force qu'on applique un ressort ça peut être soit comprimé soit étiré dans ce second cas de figure là on a compris mais le ressort est la question qu'on retrouve souvent en un paquet situation différente c'est de combien est tirée ou comprimés leur sort en fonction de la force qu'on applique dessus par exemple si au lieu d'appliquer 5 newton j'applique dit newton qu'est ce qui va se passer donc intuitivement et ça je pense que tu l'a deviné si j'applique dit newton ou l'autre au lieu de cinq ici eh ben on va comprimer un peu plus le ressort donc une force de 10 newton nous donne quelque chose comme ça donc le niveau du ressort à son état de repos non compressé nom est tiré c'était ici on a appliqué cette fois quelque chose comme 10 newton dit newton point l'homme et donc on est arrivé à ce point ici et là question c'est est ce que est ce que cette distance de compression est proportionnelle à la force on applique ici est-ce que ça va dépendre du carré de la force de puissance 3 et c'est donc en fait on peut montrer que il ya effectivement linéarité c'est à dire que dans la mesure où on voit pas trop compressé ou ni trop étirer leur sort il va revenir à sa position initiale donc il ya proportionnalité entre la force exercée et le déplacement du ressort par exemple ici sur ce premier schéma si j'applique une force de 5 newton vers la droite et non plus vers la gauche est bien en ce moment là je me retrouvais un mètre plus loin vers la droite et non plus vers la gauche et donc si on appelle x cet axe orienté vers la droite ici et là on peut exprimer la force de rappel du resort la force que le ressort exerce sur l'objet accroché à son extrémité la force de rappel comme étant égal à moins une constante - k x x le déplacement sur cet axe que j'ai marqué ici donc cette constante qu'un ici c'est ce qu'on appelle la constante de raideur du ressort et c'est une constante qui est strictement positive donc maintenant que j'ai marqué lax positif dans le sens vers la droite l'ex positif dx vers la droite cette force qu'on a exercé et donc en fait de -5 newton puisqu'on va dans le sens opposé de lax et la moins 10 newton et là on est bien plus 5 newton donc dans ce second cas si j'écris cette formule la force de rappel du resort est donc égale à moins qu'à fois le déplacement sur l' axe x on a on est on sait déplacer d'un maître vers la gauche donc dans le sens des x négative donc ça fait moins 15 fois moins un sas est donc égale à k7 force de rappel qu'est ce que c'est sur le schéma donc si je suis au point d'équilibré ici à un mètre vers la gauche c'est qu'il ya bien une deuxième force qui compense les cinq newton les -5 newton qu'on a appliqué dans cette direction et c'est exactement la force du rappel du ressort que je vais dessiner ici et puisqu'on est à l'équilibré elle vaut exactement l'opposé des moins cinq newton c'est à dire exactement 5 hughton on imagine bien que si cette force était plus grande en valeur absolue que les cinq newton alors le resort partir et d'un sens et inversement si cette force était plus petit en valeur absolue et bien leur sort serait encore plus comprimé à partir de là on peut calculer du coup la valeur de cette constante de raideur du ressort on sait que la force de rappel f du resort c5 newton du coup grand f est égal à 5 qui est égal à cannes donc bien sûr qu'à est égal à 5 newton la même façon on va appliquer le raisonnement ici est trouvé sur quelle distance a été comprimé leur sort donc ça c'est la loi d' action réciproque si j'ai moins 10 newton le ressort est comprimé à ce point est en équilibre c'est que on a une force d'intensité égal dans le sens opposé qui maintient cette position d' équilibre on a donc dit newton ici et c'est dit newton c'est la force de rappel du ressort si on le comprime il va avoir envie de s'étendre et il va exercer une force égale au point de repos donc dit newton ici est donc là on peut appliquer toujours la même formule sachant convient de déduire la constante du raider du ressort c'est une constante qui ne dépend pas bien sûr de l'état de compression de d'étirements du ressort donc à ce moment là ici on va avoir dix donc la force de rappel du resort qui est égal à - le - là au caveau 5 newton et ça c'est x x donc la valeur de compression de déplacement de l'extrémité du ressort donc ça nous donne tout simplement x qui est égal à -10 divisé par cinq c'est à dire moins 2 laval unité c'est bien sûr des maîtres donc on a un déplacement ici de moins de m je le notais avec une flèche rouge - de maître par rapport aux 0 le zéro et là hop donc cette loi ici c'est ce qu'on appelle la force de rappel des ressorts c'est aussi la loi de ou donc ce qu'il faut retenir c'est qu'il ya proportionnalité entre la force de rappel du resort la force qui exercent leur sort sur l'objet accroché à son extrémité et le déplacement de cette extrémité et cette proportionnalité se faisant avec un signe - donc ça veut dire que si je me déplace dans le sens des x négatif jeu noté comme saïx négatif alors ça implique que cette force est positive donc elle va repousser vers la droite de façon opposée si je me déplace dans le sens des x positive si j'ai tirent leur sort alors cette force va être négative et donc va avoir tendance à ramener l'objet l'extrémité vers la gauche on peut reprendre cet exemple dans le cas d'un resort est tiré donc on va imaginer ici que la position de repos c'était ici on a marqué 0 on a toujours x orienté vers la droite et donc là j'ai appliqué une force mais ton de newton de newton vers la droite donc c'est bien positif et j'ai étiré mon ressort d'une certaine distance on va mettre un maître toujours un m quelle est la constante de ressort qu est la constante de raideur de ce ressort donc on vient de le dire s'il ya équilibre ici c'est que la force de rappel compensent ces de newton donc cette fois on a une force de rappel négative -2 qui va être égal à moins qu'un - fois la constante de raideur du resort fois le déplacement de 1 m - par - je multiplie par moins un de chaque côté ça donne évidemment cas qui est égal à 2 alors l'unité cd newton par m newton / des maîtres voilà donc du coup de newton monde est placé de 1 m vers la droite par contre si j'exerce dit newton à ce moment là 10 c'est la force de rappel - 10 c'est la force de rappel à léquilibre de notre ressort si on exerce dit newton vers la droite ça va être égal à - 2 x x c'est donc x qui est égal 5 donc on voit que si j'ai de newton j'ai un déplacement donc ça c'est la force on va faire un petit tableau force et x6 g de newton je me déplace de 1 m si j'ai dit newton on vient le calcul et je me déplace de 5 mètres on a bien le même rapport entre les distances et les forces c'est le cas bien sûr parce qu'on a cette fois de hook cette loi qui nous donne la force de rappel la resort qui est moins qu'un x x voilà donc on s'arrête là je te dis à bientôt