Ressort rebondissant : étire, rebondis, recommence

Un jeu éducatif de simulation. Prédis de combien un ressort s'allonge sous une masse, combien dure chaque rebond ou à quelle vitesse elle va, puis lâche-la et regarde le graphique.

Mouvement harmonique simpleLoi de Hooke

RESSORT REBONDISSANT

De combien il s'allonge

Prêt
Active JavaScript pour faire rebondir le ressort. Les consignes et l'exemple résolu restent lisibles.
Position au cours du tempsRessort et masseTa prédictionPosition de repos
Ressort et périodeT = 2π·√(m ÷ k)

Temps

0.00 s

t

Allongement au repos

— m

x₀ = m·g ÷ k

Sous le repos

— cm

y = A·cos(ω·t)

Vitesse

— m/s

v = A·ω·sin(ω·t)

Période

— s

T = 2π·√(m ÷ k)

Prédis avant de démarrer

Tape ta prédiction pour accrocher la masse. Démarrer reste désactivé tant qu'il n'y a pas de réponse.

Prédis le rebond.

Score de mission—

Chaque réponse doit être juste à 2 % près : chacune rapporte 100 points. Réussir au premier essai ajoute 50. Un essai compte dès qu'il commence.

✓ Bonne réponse① Du premier coup

Comment jouer à Ressort rebondissant

  1. Choisis un essai et lis sur la carte la masse, le ressort, le tirage ou l'allongement.
  2. Loi de Hooke : un ressort tire en arrière avec k·x. Au repos, il soutient le poids, k·x₀ = m·g.
  3. Tirée puis lâchée, la masse rebondit avec T = 2π·√(m ÷ k) et une vitesse maximale A·√(k ÷ m). Tape ta prédiction et appuie sur Démarrer.
  4. Regarde le graphique : la position trace une sinusoïde, et la période est le temps entre deux sommets.

Pourquoi une masse au bout d'un ressort rebondit-elle si régulièrement ?

Un ressort tire en arrière proportionnellement à son allongement ou à sa compression : F = k·x, la loi de Hooke. Suspends-y une masse : il s'allonge jusqu'à ce que sa force égale le poids, en x₀ = m·g ÷ k. Tire-la plus loin et lâche-la : la force supplémentaire est toujours proportionnelle à l'écart à cette position de repos et dirigée vers elle. C'est ce qui donne un mouvement harmonique simple : la masse monte et descend en traçant une sinusoïde parfaite, y = A·cos(ω·t), avec ω = √(k ÷ m) et une période T = 2π·√(m ÷ k). Une masse plus lourde rebondit plus lentement, un ressort plus raide plus vite, et la taille du tirage ne change pas la période : un rebond plus grand va simplement plus vite. La masse est la plus rapide au milieu, à A·ω, et s'arrête un instant à chaque extrémité. Comme m ÷ k = x₀ ÷ g, on peut même prédire la période à partir de l'enfoncement du ressort : T = 2π·√(x₀ ÷ g).

Un modèle d'apprentissage ciblé

Le ressort est léger et obéit parfaitement à la loi de Hooke, et il n'y a pas de frottement, donc rien ne freine le rebond. Pour trouver l'allongement, la masse est descendue doucement pendant 2 s jusqu'au repos. Pour un rebond, la masse est tirée de 5 cm sous sa position de repos puis lâchée, et l'essai dure 2 s. Quand la raideur est demandée, la masse rebondit sur ton ressort et le graphique marque la période voulue. Les longueurs sont à l'échelle. Une réponse à 2 % près est juste. g = 9,8 m/s². Se joue en temps réel.

Changer de langue conserve ton essai, ta prédiction, tes tentatives et le déroulement.