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Un ressort dans l'acide

Sujet résolu
    14 décembre 2011 à 9:12:20

    Bonjour à tous.

    L'autre jour, une question m'a traversé l'esprit. Comme je suis plutôt nul en physique, j'ai besoin de votre aide pour m'expliquer ce qui se passe. Voilà, supposons que vous ayez un ressort :

    Image utilisateur

    (on ne se moque pas, je suis nul en dessin, et en plus j'ai pas de souris)

    Vous comprimez ce ressort (j'ai pas dessiné les mains parce que je sais pas le faire lol)

    Image utilisateur

    Naturellement, celui-ci emmagasine de l'énergie derp potentielle, c'est un putain de ressort après tout. Sans le laisser revenir dans sa position initiale, vous le mettez dans un bac qui l'empêche de se détendre :

    Image utilisateur

    Ne vous laissez pas avoir par le dessin, la boîte est fermée en bas à droite.

    Maintenant, dans cette boîte vous mettez de l'acide super-corrosif :

    Image utilisateur

    (Je vous avais bien dit que la boîte était fermée)

    Voilà ma question : supposons que l'acide détruise le ressort pendant que celui-ci était comprimé. Que devient l'énergie potentielle emmagasinée avant la compression ?

    À vos stylos !
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      14 décembre 2011 à 10:38:56

      J'ai bien écris au stylo comme tu m'a dis mais après avoir cliquer sur "poster" c'est resté sur mon écran stp tu peut me dire ce qui va pas ? Merci d'avance.
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        14 décembre 2011 à 11:50:45

        À mesure que le ressort se dissout, l'énergie potentielle emmagasinée se dissipe petit à petit en chaleur.
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          14 décembre 2011 à 12:43:04

          Par quel mécanisme? Et cela voudrait dire qu'un ressort comprimé chaufferait plus qu'un ressort détendu pendant la dissolution?
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          Mon tuto de physique | L'algèbre linéaire | Mon tuto sur les complexesZeste de Savoir | Dieu ne joue pas aux dés, il saute à la corde
          Anonyme
            14 décembre 2011 à 16:52:51

            Bonjour,
            je pense que la dissolution du ressort peut ne pas aller à son terme et que la structure "réagira mécaniquement" avant.

            On sait qu'une simple poutre verticale soumise à une compression maintenue constante, dont on diminue le diamètre progressivement, va rencontrer obligatoirement les conditions classiques de flambage pour un certain diamètre.

            Pour un ressort comprimé, le comportement de la structure est sans doute plus compliquée, mais , au niveau des principes, j'ai l'impression qu'il peut aussi devenir instable par un processus similaire et subir des déformations élasto-plastiques,locale ou d'ensemble selon la situation précise , et qui vont consommer l'essentiel de l'énergie potentielle initialement emmagasinée.

            Bon, ensuite il est clair que le processus de dégradation précis de la structure va dépendre des données exactes ,( propriétés du matériau, compression initiale imposée , ressort souple ou trés rigide etc...)
            Mais la question posée n'est finalement pas si anecdotique : dans l'industrie, il existe de nombreuses situations où des ressorts travaillant en compression imposée sont soumis à une corrosion progressive éventuellement insidieuse que l'expérience de @AporieDramatique pourrait schématiser!
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              14 décembre 2011 à 22:13:42

              Citation : hazdrubal

              Par quel mécanisme? Et cela voudrait dire qu'un ressort comprimé chaufferait plus qu'un ressort détendu pendant la dissolution?


              J'avais supposé que le grand ressort pouvait être assimilé à une multitudes de petits « ressorts » collés les aux autres (en fait les atomes participant à la déformation élastique). Ainsi donc, chaque fois qu'un atome serait dissous dans le bain d'acide, il libérerait son énergie potentielle en énergie cinétique, laquelle se traduirait alors en chaleur…

              L'élévation de température serait alors très faible. Même si on supposait un ressort raide de constante k = 20 000 N/m comprimé de d = 10 cm (donc maintenu avec une force de 200 daN), l'énergie potentielle ne serait que de E = ½ k d² = 100 J. Et si on supposait un bain d'acide de 1 litre (≈ 1 kg) avec une capacité thermique proche de celle de l'eau (= 4185 J·kg–1·K–1), l'élévation de la température serait à peine perceptible : de l'ordre de 0.05°C.

              Cela dit, je suis d'accord avec nabucos : le ressort va vraisemblablement finir par subir une déformation plastique qui va absorber son énergie potentielle élastique.
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              Un ressort dans l'acide

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