Exercices pour le cours de physique de Feynman
Figure 17.9
A
J
90°
(a) À quel angle θ 0 (avec la verticale) pend-elle au repos ?
(b) Si une impulsion J, donnée à l’endroit du coude dans la direction indiquée, produit
de petites oscillations pas amorties, trouver θ(t) si J a été appliquée à t = 0.
Exercice 17.13 La force gravitationnelle ressentie par une particule incorporée dans
une sphère solide uniforme, et due à la seule masse de la sphère, est directement proportionnelle à la distance de la particule au centre de la sphère. Si la Terre était une sphère
de ce genre, avec un petit trou creusé d’un pôle à l’autre, combien de temps T faudrait-il
à un corps lâché dans le trou pour rejoindre le côté opposé de la Terre ?
Exercice 17.14 Une masse m se déplace en ligne droite sur un plan sans frottements
sous l’influence de deux ressorts de constantes k 1 et k 2 . (Les ressorts n’exercent aucune
force au point d’équilibre.) Pour les deux systèmes de la figure 17.10,
Figure 17.10
m
m
k1
k2
k1
k2
(a) Écrire les équations du mouvement.
(b) Trouver la période d’oscillation T .
Exercice 17.15 Deux particules de masse 3M/4 et M, sont reliées par un ressort sans
masse de longueur au repos L et de constante k. Ces masses sont initialement au repos à
une distance L l’une de l’autre sur une table horizontale sans frottements. Une particule
de masse M/4, se déplaçant à la vitesse v le long de la droite joignant les deux masses,
entre en collision avec la masse 3M/4 et reste collée à elle. Trouver l’amplitude A et la
période T de la vibration du ressort entre les deux masses.
Exercice 17.16 Deux masses inégales, m 1 = m et m 2 = 2m, reliées par un ressort (de
constante K), sont au repos sur une table sans frottements, comme sur la figure 17.11.
Si le ressort est comprimé d’une distance d, alors que m 2 est contre le mur, puis que le
système est relâché,
92
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A
J
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(a) À quel angle θ 0 (avec la verticale) pend-elle au repos ?
(b) Si une impulsion J, donnée à l’endroit du coude dans la direction indiquée, produit
de petites oscillations pas amorties, trouver θ(t) si J a été appliquée à t = 0.
Exercice 17.13 La force gravitationnelle ressentie par une particule incorporée dans
une sphère solide uniforme, et due à la seule masse de la sphère, est directement proportionnelle à la distance de la particule au centre de la sphère. Si la Terre était une sphère
de ce genre, avec un petit trou creusé d’un pôle à l’autre, combien de temps T faudrait-il
à un corps lâché dans le trou pour rejoindre le côté opposé de la Terre ?
Exercice 17.14 Une masse m se déplace en ligne droite sur un plan sans frottements
sous l’influence de deux ressorts de constantes k 1 et k 2 . (Les ressorts n’exercent aucune
force au point d’équilibre.) Pour les deux systèmes de la figure 17.10,
Figure 17.10
m
m
k1
k2
k1
k2
(a) Écrire les équations du mouvement.
(b) Trouver la période d’oscillation T .
Exercice 17.15 Deux particules de masse 3M/4 et M, sont reliées par un ressort sans
masse de longueur au repos L et de constante k. Ces masses sont initialement au repos à
une distance L l’une de l’autre sur une table horizontale sans frottements. Une particule
de masse M/4, se déplaçant à la vitesse v le long de la droite joignant les deux masses,
entre en collision avec la masse 3M/4 et reste collée à elle. Trouver l’amplitude A et la
période T de la vibration du ressort entre les deux masses.
Exercice 17.16 Deux masses inégales, m 1 = m et m 2 = 2m, reliées par un ressort (de
constante K), sont au repos sur une table sans frottements, comme sur la figure 17.11.
Si le ressort est comprimé d’une distance d, alors que m 2 est contre le mur, puis que le
système est relâché,
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