Prise en main

• Dans l’onglet « Paramètres », choisir un solide de masse m = 100 grammes accroché à l'extrémité d'un ressort de constante de raideur de valeur k = 5 N · m-1. 
Les frottements peuvent être négligés. 

• Choisir une position 5 cm pour la position initiale.

• Dans l’onglet « Affichage », afficher, pour l'animation, l'axe et la règle.

• Dans l’onglet « Enregistrement », choisir une durée d'enregistrement de 10 s.

• Lancer le simulateur puis appuyer sur la touche « Pause » lorsque les 10 secondes sont achevées.

1. Mesurer la période du mouvement pour une période et pour dix périodes. Laquelle des deux mesures est la plus intéressante ?

0,88s pour une période et 0,888 s pour 10 périodes ; il est préférable de mesurer la durée de 10 périodes car cette mesure est plus précise.

2. Quelle est l'amplitude du mouvement ? 

5 cm

• Relancer le simulateur et observer l'animation au ralenti (dans l’onglet « Affichage »).

• Afficher le vecteur vitesse, dans l'onglet « Vecteurs ».

3. Déterminer les positions du mobile pour lesquelles la vitesse s'annule ou est extrémale.

La vitesse est nulle pour les positions extrêmes et extrémale pour la position d'équilibre.

• Dans l'onglet « Vecteurs », afficher la force de rappel du ressort.

4. En observant l'animation au ralenti, déterminer les positions du mobile pour lesquelles l'accélération s'annule ? 

La force de rappel et donc l'accélération s'annulent lors du passage par l'équilibre.

• Afficher les graphes énergies (dans l'onglet 
« Affichage »), et relancer la simulation avec une durée d'enregistrement de 2 secondes.

5. Que peut-on dire ? 

Les énergies cinétique et potentielle varient avec une période moitié de celle des oscillations. Il y a en permanence un transfert d'énergie entre les formes cinétique et potentielle ; l'énergie mécanique se conserve.