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Pendule simple.



  1. #1
    Martin09

    Pendule simple.


    ------

    Bonjour à tous, je solliciterai votre aide une dernière fois aujourd'hui pour un exercice de pendule!

    L'image est la suivante:


    Voici la consigne: Un pendule simple est consituté d'un fil inextensible de longueur l=60cm de masse négligeable au bout duqeul est accroché une masse ponctuelle m= 100g. Le fil peu tourner sans frottements autour d'un axe horizontal. Saposition est repérée par l'angle Têta 0 qu'il fait avec la verticale. La masse est écartée d'un angle de 30° pus lâchée sans vitesse initale.

    1° Quelles sont les forces qui s'exerçent sur la masse m ? Les représenter sur un schéma.

    Je dirai, que la masse m est soumis à son poids P . Qu'elle est également soumis à la tension du fil sur la masse T.

    2° Pour une position quelquonque repérée par Teta donner:

    a) L'expression de l'énergie cinétique de la masse.

    Je dirai que Ec = 1/2 m V²

    b) L'expression de l'énergie potentielle

    Epp = mg x zG avec G centre de gravité de la balle.

    c) L'expression de l'énergie mécanique

    Em= Ec +Epp

    Je ne suis pas sûr de ces trois réponses, car ça serait trop facile de répodre que ça.

    3° Que peut-on dire du travail de la force exercée par la fil sur la masse? Justifier.

    Il est moteur? Pas sûr du tout.

    4° Que peut-on dire de l'énergie mécanique au cours du mouvement? Justifier.

    Qu'elle est conservée? Mais pourquoi ?

    5° Déterminez la vitesse de la masse lorsque le fil est vertical

    Ne sais pas

    6° Quel est l'angle Têta m de remontée de la masse ?

    Ne sais pas.

    -----

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  3. #2
    mathier

    Re : Pendule simple.

    oui pour les forces poids et tension
    les expressions des énergies sont correctes mais doivent être développées je pense
    ainsi Epp = mgz = mgL(1 -cos téta) je te laisse le soin de le démontrer
    et v = L dtéta/dt pour obtenir Ec
    quant à la tension elle ne travaille pas car sa direction est perpendiculaire à celle du déplacement
    voilà qq indications qui devrait t'aider à avancer
    bonne soirée

  4. #3
    Martin09

    Re : Pendule simple.

    Merci mathier pour ces débuts de réponse

    Epp = mgz = mgL(1 -cos téta)

    Je vais essayer de le démontrer.
    z c'est l'altitude du centre de gravité de la masse.

    cos Têta = zm/l
    zm= l x cos Têta
    Après je bloque.

    v = L dtéta/dt . ça veut dire quoi dtêta ? que veut dire le d?

    Et pour le reste, l'énergie mécanique, comment la calcule t-on?

  5. #4
    Martin09

    Re : Pendule simple.

    J'ai réésayer de démontrer mais je trouve mg l (-1 + cos Teta)

    Car si on appelle zm le sommet de l'altitude du centre de gravité de la masse m. Et zo le point d'origine O

    On a z = zM - zO = cos téta x l - zO car cos téta = zm/l
    = cos téta x l - l
    = l( -1 + cos téta)
    Dernière modification par Martin09 ; 27/03/2010 à 18h10.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    LPFR

    Re : Pendule simple.

    Bonjour.
    La formule de l'énergie potentielle dépend de la hauteur choisie pour servir de référence.
    Mathier a, très logiquement, choisi la position de repos comme zéro d'énergie potentielle.
    Vous avez choisi le point d'attache d la ficelle. C'est correct aussi, mais j'aurais fait comme Mathier.

    La lettre grecque θ s'appelle thêta et non téta. Et le 'th' se prononce comme un 'z' espagnol bien mouillé (pas comme un 's').
    Au revoir.

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