Exercices : Aspects Énergétiques des Oscillations
Mécanique – 2ème BAC Sciences et Technologies Mécaniques STM
Exercice 1 : Énergie mécanique totale
Un oscillateur harmonique (m = 0.2 kg, k = 50 N/m) a une amplitude de 0.1 m. Calculer son énergie mécanique totale.
Exercice 2 : Vitesse maximale
Un oscillateur (k = 80 N/m, m = 0.5 kg) a une amplitude de 0.05 m. Calculer sa vitesse maximale.
Exercice 3 : Énergie potentielle maximale
Un oscillateur a une énergie mécanique de 0.8 J. Calculer son énergie potentielle maximale.
Exercice 4 : Position pour Ec = Ep
Un oscillateur a une amplitude Xm = 0.2 m. À quelle position l’énergie cinétique égale-t-elle l’énergie potentielle ?
Exercice 5 : Amortissement
Un oscillateur (m = 0.5 kg) perd 10% de son énergie mécanique en 1 oscillation. Calculer le coefficient d’amortissement λ.
Exercice 6 : Pendule simple
Un pendule de 1 m de longueur a une vitesse maximale de 0.5 m/s. Calculer son énergie mécanique (m = 0.1 kg).
Exercice 7 : Décrément logarithmique
Un oscillateur a des amplitudes successives de 0.2 m et 0.18 m. Calculer le décrément logarithmique δ.
Exercice 8 : Puissance dissipée
Un oscillateur (λ = 0.1 kg/s) a une vitesse maximale de 0.3 m/s. Calculer la puissance dissipée à cet instant.
Exercice 9 : Facteur de qualité
Un oscillateur perd 2% de son énergie par période. Calculer son facteur de qualité Q.
Exercice 10 : Ressorts en série
Deux ressorts (k1 = 100 N/m, k2 = 200 N/m) sont associés en série avec une masse de 0.5 kg. Calculer l’énergie mécanique pour Xm = 0.1 m.
