Exercice 1
Une masse m=300 g est attachée à un ressort et oscille avec une période T=0.3 s. L’énergie totale du système vaut E=3 J.

1. Que vaut la raideur k du ressort ?
2. Quelle est l’amplitude A de l’oscillation ?

– Rép. 131.6 N/m, 21.4 cm

Exercice 2
Une automobile de masse m=1300 kg percute un mur pour un test de sécurité. La pare choc se comporte comme un ressort de raideur $k=3 \times 10^6$ N/m et est comprimé d’une longueur x=4.5 cm lorsque la voiture s’immobilise. En supposant qu’aucune énergie ne se perd durant le choc, quelle est la vitesse de la voiture avant l’impact ?

– Rép. 2.16 m/s

Exercice 3
Un système masse-ressort oscille avec une amplitude A=3 cm. La masse vaut m=450 g et la raideur du ressort k=150 N/m.

1. Quelle est l’énergie mécanique du système ?
2. Que vaut la vitesse maximale de la masse ?
3. Quelle est son accélération maximale ?

– Rép. 0.0675 J, 0.548 m/s, 10 m/s².

Exercice 4
Une masse m=60 g est accrochée à un ressort de raideur k=50 N/m et oscille sur un plan horizontal sans frottement avec une amplitude A=9 cm.

1. Que vaut l’énergie totale du système ?
2. Quelle est la vitesse de la masse lorsque le déplacement vaut x₁=2 cm ?
3. Que vaut l’énergie cinétique et l’énergie potentielle élastique lorsque le déplacement vaut x₂=4 cm ?

– Rép. 0.2025 J, 2.53 m/s, 0.1625 J, 0.04 J.

Exercice 5
Une particule est animée d’un mouvement harmonique d’amplitude A=3 cm. A quelle distance de la position d’équilibre sa vitesse est-elle égale à la moitié de sa vitesse maximale ?

– Rép. 2.6 cm.

Exercice 6
Un système masse-ressort oscille avec une amplitude A=2.5 cm. Le ressort a une raideur k=400 N/m et la masse vaut m=600 g.

1. Quelle est l’énergie mécanique du système ?
2. Que vaut la vitesse maximale de la masse ?
3. Quelle est son accélération maximale ?

– Rép. 0.125 J, 0.65 m/s, 16.67 m/s².

Autres exercices
– sur le calcul d’erreur
– sur le mouvement
– sur les mouvements relatifs
– sur la relativité galiléenne
– sur la relativité restreinte
– sur les forces d’inertie
– sur la quantité de mouvement
– sur la gravitation
– sur l’énergie
– sur l’énergie relativiste
– sur les oscillations harmoniques
– sur la rotation de solides rigides
– sur la notion de flux
– sur les grandeurs de l’électromagnétisme et leurs relations
– sur le mouvement de particules chargées dans un champ électrique
– sur l’induction et l’auto-induction