Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau terminale
Partager :

Energie mécanique du pendule simple

Posté par
lycéenne69
20-04-08 à 22:36

Bonjour à tous!!J'aurais besoin de votre aide pour un DM en physique sur la mécanique de Newton,or je pense être plus douée en chimie qu'en physique...Merci à tous ceux qui se pencheront sur cet énoncé

Un pendule simple de longueur L=58cm,et de masse m=42g est acarté de sa position d'équilibre d'angle o=30o et laché sans vitesse initiale

1.Reproduire et compléter le schéma ci-contre en précisant l'altitude  de référence de l'énergie potentielle de pesanteur et le sens d'orientation du plan.

2.Rappeler l'expression de l'energie potentielle de pesanteur Epp en fonction de m,g,L et   

3.Exprimer l'énergie cinétique du pendule et son energie potentielle de pesanteur en fonction des paramètres du système:
a.pour la position d'abscisse angulaire maximale;
b.lorsque le pendule passe par sa position d'équilibre

4.a.Donner l'expression de l'énergie mécanique du pendule; en déduire sa valeur
b.En supposant que le pendule n'est pas soumis a des forces de frottement, determiner la vitesse maximale atteinte par le solide de masse m

5.a.Représenter Epp en fonction de appartenant à [-30°,30°]
b.Déduire de ce graphique et de la valeur de l'énergie mécanique  Em determinée ci-dessus, la courbe de l'énergie cinétique Ec en fonction de  



J'ai longuement chercher, mais je ne trouve pas de piste veuillez m'aider merci d'avance

Posté par
lycéenne69
Energie mécanique du pendule simple 21-04-08 à 13:26

Un dessin accompagnait l'énoncé,or je n'ai pas pu vous le représenter car je ne dispose pas du bon format veuillez m'en excuser il s'agissait d'un angle dont la longueur Om=L et le vecteur g pointait vers le bas l'angle était noté o mercii de votre compréhension

Posté par
122155
re : Energie mécanique du pendule simple 22-04-08 à 16:25

salut
1)on trouve cette phrase ds le texte Reproduire et compléter le schéma ci-contre mais on ne trouve ancun schéma accompagné? .
supposons un schéma  
2) Ep=m.gz+cte
en choisissant comme référence EP=0 lorsque z=0  la cte=0.
pour une position I qui correspond à l'angle on a:
Ep=mgzI
avec  z I= OH=OO'-O'H=L-O'H
or ds le triangle O'HI on a: cos =O'H/L
DONC : O'H= Lcos
d'ou:z I= L-Lcos= L(1-cos)
par conséquence:  Ep=mgL(1-cos).
5)
3) a)pour la position d'abscisse angulaire maximale :
ECI=0
EPI=mgL(1-cos0)
  b)le pendule passe par sa position d'équilibre:
Epo=0
ECO  peut etre determiner en appliquant le théorème de l'Ec entre le pt I et le pt O:
Ec 0-Ec I=WP+WT     WT=0    Wp=mg (z I-z O)=mgL(1-cos)
Ec I=0  donc :Ec 0=mg L(1-cos )
4)l'expression de l'énergie mécanique du pendule:
E M=Ec+Ep=mgL(1-cos)=42.10-3.0,58.(1-cos30)=32,6.10-3J.
5)reprenons la relation précédente:
Ec 0=mg L(1-cos )
aec  Ec=\frac{1}{2}mv_o^2
on en déduit : v=\sqrt{2gL(1-cos30})=1,25m/s

Energie mécanique du pendule simple

Posté par
lycéenne69
re : Energie mécanique du pendule simple 22-04-08 à 20:10

merci beaucoup 122155 je vais reprendre tous cela à tete reposé pour le schéma je suis désolé je n'ai pas trouvé le bon format donc je n'ai pas pu le reproduire

Posté par
122155
re : Energie mécanique du pendule simple 22-04-08 à 23:51

4) reprenons cette question dont on a oublier la valeur de g ds cette expression:
4)l'expression de l'énergie mécanique du pendule:
E M=Ec+Ep=mgL(1-cos)=42.10-3.10.0,58.(1-cos30)=32,6.10-3J.

5a))on a : Ep=mgL(1-cos).

m=0,042Kg      g=10    L=0,58m
donc:  Ep=0,2436(1-cos)
donc: Epp en fonction de est une foction sinisoidale.
mais ds l'intervale de appartenant à [-30°,30°]   calculons les valeurs extremes :
pour  =30°, cos30=0,866 : Ep=0,2436(1-cos)=32,6.10-3 J = E M

pour =-30°   cos-30=0,866 donc: =0,2436(1-cos)=32,6.10-3 J = EM

b) EM=32,6.10-3 J

Energie mécanique du pendule simple



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2024

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 237 fiches de physique

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !