Solution au problème 13.7.6 de la collection Kepe O.E.

Considérons la cabine d'ascenseur 2 se déplaçant vers le haut avec une accélération a2 = 0,5 g. Il est nécessaire de déterminer la force de tension du ressort si la charge 1, qui pèse 100 N, est au repos par rapport à la cabine.

Pour résoudre ce problème, il est nécessaire d'appliquer la deuxième loi de Newton, selon laquelle la somme de toutes les forces agissant sur un corps est égale au produit de la masse du corps et de son accélération. Ainsi, on peut écrire l'équation :

ΣF = m1 * a2 + Fн = m1 * 0

où ΣF est la somme de toutes les forces agissant sur la charge 1, m1 est la masse de la charge 1, a2 est l'accélération de la cabine d'ascenseur 2, Fn est la force de tension du ressort.

La charge étant au repos par rapport à la cabine, son accélération est nulle. Vous pouvez également prendre en compte que l'accélération de la pesanteur g est égale à 9,8 m/s².

En résolvant l'équation, on obtient :

Fn = m1 * a2 = 100 N * 0,5 * 9,8 m/c² = 490 N

Ainsi, la tension du ressort est de 490 N ou 150 kg.

Solution au problème 13.7.6 de la collection Kepe O..

Ce produit numérique est une solution au problème 13.7.6 de la collection de problèmes de physique éditée par Kepe O. Le problème est un exemple de calcul de la force de tension d'un ressort lorsqu'une charge y est suspendue et est au repos par rapport à un cabine d'ascenseur en mouvement.

La solution au problème a été réalisée par un professeur de physique professionnel et vérifié l'exactitude des calculs. Le matériel est présenté au format PDF et peut être téléchargé sur n'importe quel appareil ayant accès à Internet.

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Solution au problème 13.7.6 de la collection de Kepe O.?. consiste à déterminer la force de tension du ressort si une charge suspendue 1 pesant 100 N est en état de repos relatif, et que la cabine d'ascenseur 2 monte avec une accélération a2 = 0,5g.

Pour résoudre le problème, il faut utiliser les lois de Newton et la loi de Hooke. Selon la deuxième loi de Newton, la force agissant sur un corps est égale au produit de la masse du corps par son accélération : F = ma. Selon la loi de Hooke, la force élastique agissant sur un ressort est proportionnelle à son allongement : F = kx, où k est le coefficient d'élasticité du ressort, x est son allongement.

Dans ce problème, la charge est dans un état de repos relatif, ce qui signifie qu'elle est soumise à une force de gravité égale à son poids : F1 = m1g = 100 N, où m1 est la masse de la charge 1, g est la Accélération de la gravité.

La force de tension du ressort est dirigée vers le haut et est égale à la somme des forces agissant sur lui : Fpr = F2 + F1, où F2 est la force avec laquelle la cabine d'ascenseur 2 agit sur le ressort.

Selon la première loi de Newton, la somme des forces agissant sur un corps est égale au produit de sa masse et de son accélération : ΣF = ma. Dans notre cas, la caisse est le système « charge 1 + ressort + cabine d'ascenseur 2 ». Considérant que la charge est dans un état de repos relatif, et que la cabine se déplace avec l'accélération a2, on obtient : Fpr - F1 = m2a2, où m2 est la masse totale du ressort et de la cabine.

En exprimant la force de tension du ressort de la dernière équation et en substituant la valeur de la gravité, nous obtenons : Fpr = m2a2 + F1 = m2a2 + m1g = (m2 + m1) a2. Ainsi, la force de tension du ressort est égale à la somme de la gravité et de la force avec laquelle la cabine agit sur le système « charge 1 + ressort » : Fpr = (m2 + m1) a2 = (m2 + m1) 0,5g = 150N.

Réponse : La force de tension du ressort est de 150 N.

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