Loi de Hooke – problèmes et solutions

1. Le graphique ci-dessous représente la force (F) en fonction de l'allongement (x ). Déterminez la constante de raideur du ressort.

Exemples de problèmes de la loi de Hooke avec solutions 1Solution

Formule de la loi de Hooke :

k = F / X

F = force (Newton)

k = constante de raideur (Newton/mètre)

x = la variation de longueur (mètres)

Constante de raideur :

k = 10 / 0.02 = 20 / 0.04

k = 500 N/m

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2. Déterminer la constante de raideur du ressort.

Exemples de problèmes de la loi de Hooke avec solutions 1

Solution

Constante de raideur :

k = F / X

k = 5 / 0.01 = 10 / 0.02 = 15 / 0.03 = 20 / 0.04

k = 500 N/m

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3. Le ressort A a une longueur initiale de 60 cm et le ressort B une longueur initiale de 90 cm. Le ressort A a une raideur constante de 100 N/m et le ressort B une raideur constante de 200 N/m. Le rapport de la variation de longueur du ressort A à la variation de longueur du ressort B est…

Connu :

Constante de raideur du ressort A (k<sub> A</sub> ) = 100 N/m

Constante de raideur du ressort B (k<sub> B</sub> ) = 200 N/m

Force exercée sur le ressort A (F A ) = F

Force exercée sur le ressort B (F<sub> B</sub> ) = F

Recherche : Δl A : Δl B

Solution:

Formule de la loi de Hooke :

Δl = F / k

Δl = variation de longueur, F = force, k = constante

La variation de longueur du ressort A :

Δl A = F A / k A = F / 100

La variation de longueur du ressort B :

Δl B = F B / k B = F / 200

Le rapport de la variation de longueur du ressort A à la variation de longueur du ressort B :

Δl A : Δl B

F/100 : F/200

1/100 : 1/200

1/1 : 1/2

2: 1

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4. Une corde en nylon de longueur initiale 20 cm est tirée par une force de 10 N. La longueur de la corde s'allonge de 2 cm. Déterminez l'intensité de la force si l'allongement est de 6 cm.

Connu :

Force (F) = 10 XNUMX N

La variation de longueur ( Δl ) = 2 cm = 0.02 m

Recherche : l'amplitude de la force (F) si Δl = 0.06 m.

Solution:

Constante :

k = F / Δl

k = 10 / 0.02 = 500 N/m

L'amplitude de la force (F) si Δl = 0.06 m :

F = kx

F = (500)(0.06)

F = 30 N

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