Energie - énergie potentielle de rappel

Prérequis

• les vecteurs
• dynamique du point
• dont la description de la force de rappel d'un ressort
• déformations (loi de Hooke)
• énergie

Présentation

Choisissez tout d'abord "Energie".
Cette animation vous permet d'analyser le lien entre l'énergie potentielle d'un ressort, l'élongation, la constante de raideur et la force de rappel.
Cochez toutes les cases carrées sauf "Valeurs".
On applique une force (en rouge) sur un anneau (en noir).
Vous pouvez augmenter la force appliquée, en traction ou en compression.

• Y a-t-il une différence (pour l'énergie potentielle) entre la traction et la compression ?
• Pour un déplacement (élongation) donnée, modifiez la constante de raideur. Observez comment varie l'énergie potentielle.
• Pour une valeur donnée de l'élongation et de la constante de raideur, calculez la norme de la force de rappel et l'énergie potentielle de l'anneau. Vérifiez votre résultat en cochant la case "Valeurs".
• Sélectionnez ensuite "Courbe de l'énergie". Faites varier l'élongation et observez comment varie l'énergie potentielle.
• Sélectionnez ensuite "Courbe de la force". Faites varier l'élongation et observez comment varie cette force de rappel.
• Pour une valeur donnée de l'élongation et de la constante de raideur, calculez l'énergie potentielle de l'anneau à partir du graphe de la force de rappel en fonction de l'élongation.
• Vous ne savez pas comment vous y prendre ? Cochez la case ronde "Energie". Sur le graphe, une indication supplémentaire vous aidera.

auteur : Simulations interactives PhET à l'Université du Colorado Boulder