Réponse :

1/ Les forces appliquées sur la masse sont la pesanteur (g) et la force élastique du ressort (F_elastique). La direction de la pesanteur est vers le bas, tandis que la direction de la force élastique est vers le haut.

2/ Les conditions d'équilibre exigent que la somme des forces soit égale à zéro, ce qui donne :

F_pesanteur + F_elastique = 0

g - F_elastique = 0

F_elastique = g

3/ L'allongement δ du ressort est donné par la formule :

δ = (L - Lo) / Lo

δ = (17 - 15) / 15 = 0,2

4/ La constante de raideur k du ressort est donnée par la formule :

k = F_elastique / δ

k = g / δ = g / (L - Lo) / Lo

k = 9,81 N/kg / (17 cm - 15 cm) / 15 cm = 67,68 N/m

5/ La longueur L' du ressort quand on y accroche une masse m" = 525 g est donnée par la formule :

m" = 525 g = 0,525 kg

F_elastique = k * δ = k * (L' - Lo) / Lo

0,525 * g = 67,68 * (L' - 15) / 15

L' = Lo + (m" * g) / k = 15 + (0,525 * 9,81) / 67,68 = 15,77 cm