Remarque :
Dans tout le problème, les grandeurs physiques seront définies par rapport au référentiel terrestre considéré comme galiléen.
Réponse 1
Définition de la raideur :rapport entre la force exercée sur la corde et l'allongement correspondant : . Pour une corde inextensible on a : infini (ou l'inverse de la raideur, l'élasticité, nulle).
Réponse 2
Avec les notations de la figure 2 on a :
Origine : position de l'extrémité libre du ressort quand il est à vide (ni étiré, ni comprimé).
Travail élémentaire de la tension :
Le travail de la tension ne dépend pas du chemin suivi mais dérive d'une énergie potentielle élastique :
( avec )
Réponse 3
Étude de l'équilibre du point dans le référentiel terrestre galiléen :
Bilan des forces : et les tensions et des deux ressorts.
Condition d'équilibre : direction verticale vers le haut.
Nécessairement, on a et en projetant suivant la verticale :
et