physique-chimie (terminale) · Chapitre 10 · Exercice de TD
Problème — Lanceur à ressort
Aspects énergétiques du mouvement · niveau 3 (difficile)
Énoncé
Problème — Lanceur à ressort.
Dans un jeu, une bille d'acier de masse est propulsée par un ressort de raideur . Le ressort, disposé le long d'une rampe inclinée de , est comprimé de puis relâché. La bille parcourt ensuite la rampe. On néglige d'abord les frottements. On prend .
1. Calculer l'énergie potentielle élastique initialement stockée.
2. Déterminer la vitesse de la bille au moment où elle quitte le ressort.
3. En réalité, une force de frottement constante agit le long de la rampe. Sur quelle distance (mesurée le long de la rampe à partir du point de décollage du ressort) la bille s'arrête-t-elle ?
Corrigé de la question 1
1.
Question 2 : comment l'IA t'aide
2. Déterminer la vitesse de la bille au moment où elle quitte le ressort.
Élève
Pour la vitesse au moment où la bille quitte le ressort, je pensais utiliser la conservation de l'énergie mécanique. Mais je ne sais pas trop quels termes garder entre le départ et cet instant.
IA
C'est la bonne piste. Au départ, le ressort est comprimé et la bille est immobile : quelles formes d'énergie possède le système à cet instant ?
Élève
Il y a l'énergie élastique du ressort, et peut-être l'énergie potentielle de pesanteur si je prends l'origine au point de départ. Mais la bille monte le long de la rampe, donc son altitude change…
IA
Exact, l'altitude varie pendant la détente. De combien la bille s'élève-t-elle verticalement quand elle parcourt la distance le long de la rampe inclinée de ? Exprime cette hauteur en fonction de et .
L'IA ne donne pas la réponse : elle pose la question qui fait avancer. À toi de continuer.
Continue cet exercice avec l'IA
Reprends la question 2 là où le dialogue s'arrête, puis la suite de l'exercice.
Continuer avec l'IA — gratuit, sans inscriptionGratuit, sans inscription. L'IA te guide pas à pas, sans te donner la réponse.