Positions d'équilibre d'une particule soumise à un gradient d'énergie potentielle



Ce simulateur propose de se familiariser avec les différentes natures des positions d'équilibre, dans le cas d'un mobile soumis à des forces conservatives (donc dérivant d'une énergie potentielle). Cet outil fonctionne avec Adobe FlashPlayer (disponible gratuitement ici s'il n'est pas déjà installé dans votre navigateur).

Soit une masse m (disque jaune) pouvant se déplacer sur un axe horizontal et soumise à une force conservative dérivant d'une énergie potentielle Ep (courbe tracée en noir). Cette force s'exerçant sur le mobile au cours du temps est représentée par la flèche orange.

Une force dissipative (non représentée) est ajoutée à la force conservative précédente et permet de dissiper l'énergie cinétique que le mobile peut acquérir : Ff = -α.vx, où vx est la vitesse instantanée de m.



Utilisation :

En déplaçant la position initiale du mobile et en laissant celui-ci évoluer librement ave une vitesse initiale nulle, déterminez les positions d'équilibre de m. Quelles sont les natures (stable - instable - indifférent) de ces équilibres ? Pour répondre à cette question il est possible de pousser légèrement le mobile en approchant le curseur de la souris de la droite ou de la gauche de m.

Note : Ep et dEp/dx sont données avec une unité arbitraire.

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