bonjour

La 2.c) devrait t'aider pour la 1. ...

je ne vois pas très bien où tu bloques?

Bonjour à tous, merci coll d'avoir fait cette petite modif'. bigboss bah je bloque sur toutes les questions que j'ai postées (est-ce que c'est un verbe qui s'accorde ?).

Bonjour,

Je t'en prie (il fallait placer \sqrt avant \frac... c'est tout )

Alors quelles sont tes questions ? (bien sûr que tu as correctement accordé le participe passé de poster avec le complément d'objet direct "que" mis pour "questions", nom féminin au pluriel...)

Qu'est-ce qui peut influencer selon toi la période d'un pendule ?

Bonjour mikayaou

J'ai répondu à MatOfScience connecté(e) après avoir vérifié que tu ne l'étais pas. Mais tu l'es maintenant. Si tu veux poursuivre, aucun problème...

pas de souci, Cool ( _{en fait, je ne me suis pas déconnecté depuis ce matin, mais ce n'est pas grave} )

Je te laisse la main, Coll

Encore une fois merci coll & mikayaou de vouloir m'aider.

Coll >>> je dirais que ce qui peut influer sur une période c'est :

- l'influence des valeurs de l'amplitude initiale (je dis ça comme ça)

- l'écartement de l'angle

- la longueur du fil

- le poids de l'objet

Ok donc maintenant quelles expériences pourrais tu mettre en place pour vérifier si oui ou non les trois paramètres influent respectivement sur la période?

NB: c'est l'objet de la deuxième question (1.a)

Excellent !

Je pense que le premier et le deuxième point sont identiques ; tu peux l'exprimer en une fois :
- influence de l'amplitude des oscillations

Ce point sera celui pour lequel tu vas avoir le plus de difficulté dans l'expérience ; il est en effet très difficile d'obtenir des amplitudes d'oscillations qui ne diminuent pas très vite.

- le poids est fait de deux paramètres : la masse et l'accélération de la pesanteur ; je pense que tu peux séparer ces deux points (mais tu ne pourras pas facilement faire des expériences pour les variations de l'accélération de la pesanteur)

On peut penser :
- au matériau dans lequel est fait le pendule
- à la forme (dimensions, volume...) du pendule

Mais les points que tu as cités sont très bons (et il est probable qu'il ne faut pas tout conserver de la liste suivante) :
- amplitude des oscillations
- longueur du fil
- masse du pendule
- accélération de la pesanteur
- matériau
- forme
- ...

Comme le disait mikayaou la formule t'indique que en première approximation on ne retient de cette liste que :
- longueur du pendule
- accélération de la pesanteur

Mais on peut montrer que l'amplitude des oscillations a un effet (tu n'y arriveras probablement pas) et c'est pour cela que l'on dit que cette formule est valable pour les petites oscillations.
La forme est aussi un paramètre très important mais tu étudies un pendule idéal : un fil sans épaisseur, sans masse... et à l'extrémité une boule (qui a une masse mais qui devrait être ponctuelle...)

Question 1a : quelles expériences imagines-tu qui permettraient de savoir si les paramètres dont tu as fait la liste ont ou n'ont pas une influence ?

Bonjour bigboss
Si tu le souhaites, tu peux continuer à aider MatOfScience : je vais devoir quitter l' pour quelque temps

Coll je dois partir, j'ai cours, au cas t'aurais des suggestions pour mon exo j'éssaierai d'y répondre le plus vite possible (j'espère que ça ne vous dérange pas que je vous tutoies).

merci .

Coll >>> pour la 1.a :

- Influence de la masse : Faire osciller trois pendules de masse m différentes mais de même longueur L et ayant
même angle initial . Observation :
· Je pense donc que la période T ne dépend donc pas de la masse m de l'objet mais je sais pas comment le démontrer.

- Influence de l'angle : On mesure, au chronomètre, une durée t égale à un certain nombre de périodes
t = nombre de périodes * T pour les différentes valeurs de du tableau.

- Pour la longueur du fil : Pour = par exemple 10°, on mesure la durée d'un certain de nombres périodes t = 5.T pour
les différentes valeurs de L du tableau

Ce qui tu écris là est vraiment très bien.

(Au passage : tout le monde se tutoie dans le forum ; alors non seulement ça ne me dérange pas mais le contraire me gênerait plutôt )

Influence de la masse :
Comment le démontrer ? En chronométrant ! Tu vas constater que, aux incertitudes de mesure près, tu trouves les mêmes périodes en changeant les masses sans rien changer d'autre.

__________________________ (le paragraphe qui suit est difficile ! )

Influence de l'accélération de la pesanteur :
Tu ne pourras pas faire cette expérience car il faudrait que tu voyages beaucoup et que tu disposes d'équipements un peu plus sophistiqués que ceux de ton T.P.
Mais je vais te raconter ce que tu pourrais constater si tu pouvais faire l'expérience.
En recommençant les expériences avec les pendules de différentes masses :
. au niveau de la mer à l'équateur (au Gabon, en Indonésie, en Equateur...) d'une part où g = 9,780 m.s^-2
. au pôle Nord (la banquise qui fond...) d'autre part où g = 9,832 m.s^-2
tu confirmerais :
. qu'il n'y a toujours pas influence de la masse en un lieu donné
. mais qu'il y a influence de la valeur de g, l'accélération de la pesanteur.

(Note : au lieu de voyager sur un quart du globe terrestre, tu pourrais aussi faire de la montagne et passer par exemple
. du bord de la mer à Royan où g = 9,807 m.s^-2
. au sommet du Mont Blanc où g = 9,792 m.s^-2)
tu constaterais que, là encore, la différence de masse n'a pas d'influence mais en revanche qu'il y a une influence de la valeur de g

Et c'est là une expérience très intéressante qui te montre un exemple de différence entre la masse et le poids :
en un même lieu, pour changer le poids il faut que tu changes la masse : aucune influence sur la période du pendule
en changeant de lieu, tu peux changer le poids sans changer la masse : il y a influence sur la période du pendule
Donc... ce qui influence la période du pendule ce n'est ni la masse ni le poids, c'est g l'accélération de la pesanteur.
__________________________

Tout à fait d'accord avec tes propositions pour l'influence de l'angle (ce ne sera pas très facile) et pour l'influence de la longueur du fil (ce sera vraiment très facile)

En chronométrant un grand nombre de périodes tu améliores l'incertitude sur la valeur d'une période, malheureusement la valeur de l'amplitude des oscillations ne reste pas constante. Il y a un compromis à trouver.

Bonjour ,

Encore une fois merci pour tes explications qui sont toujours aussi magistrales. En gros pour progresser dans la suite de l'exo il faudrait chronométrer quelque chose ou peut-être qu'il y a une autre possibilité.

PS : je dois quitter l'île.

Il n'y a pas d'autres possibilités : il faut chronométrer !

L'une des bases de la physique : la mesure !

il y  une autre possibilité comme par exemple imaginer un pendule fixé au dessus d'une feuille de papier qui se déroule au fur et à mesure que le pendule effectue ses oscilliations. Un "marqueur" dessinerait alors sur la feuille la courbe des oscilliations sur une certaine periode.

Il n'y aurait plus alors qu'à mesurer avec une règle la période l'amplitude et de faire un facteur d'échelle.

un peu comme l'expérience du pendule de Foucault:


http://fr.wikipedia.org/wiki/Pendule_de_Foucault

Bonsoir bigboss, les formules utilisées dans cette expérience me sont imcompréhensibles.

MatOfScience >> Ne fais surtout pas une expérience dans laquelle il y aurait contact du pendule avec quoi que ce soit (feuille de papier pour enregistrement ou autre...) ; il y a déjà bien assez de frottements avec l'air et l'amplitude des oscillations diminuera bien trop vite sans ajouter d'autres frottements !

Bonsoir Coll, ce que tu dis est vrai, mais bon il existe bien des logiciels pour faire ces expériences ? je vais éssayer d'en trouver. Au fait, n'aurais-tu pas un bon lot d'exercices de physique sur la gravitation et sur la réaction chimique.

merci.

Oui, il y a des logiciels avec des systèmes de capture sans aucun contact ni influence (système optique). Pour être tout à fait puriste nous dirons que l'influence (qui existe toujours dans une mesure) est vraiment réduite au minimum... les photons...

Aussi bien pour la physique que pour la chimie tu trouves dans les archives de l' de très nombreux exercices.

Pour la physique : [lien]
Pour la chimie : [lien]

Et tu peux "faire du tri" en utilisant des mots-clefs et la fonction "recherche" :
Pour apprendre à te servir du moteur de recherche : [lien]
Pour faire ta recherche :
Clique sur les maisons, ce sont des liens !

Coll regarde un peu ce logiciel, qu'en penses-tu ?
Merci pour les liens.

c'est le lien dont je parle ici,(Lien cassé) MOS

Pourrait-on suggérer de faire l'expérience sur la lune ?

Bonsoir mika & ThierryMasula , ThierryMasula c'est à moi qu'est adréssée cette question ?

Bonjour ThierryMasula

Je crois comprendre que les propositions d'expérience concernent des expériences réalisables en salle de travaux pratiques. Alors... la Lune ?

Tu peux toujours envisager d'écrire à la NASA pour leur demander de programmer cette expérience si ils n'ont rien à faire la prochaine fois qu'ils iront là-haut.
Ils ont déjà refait devant les caméras une expérience (chute simultatnée d'une plume et d'un marteau) démontrant que Galilée avait raison de dire que les chutes libres de deux corps ne dépendaient pas de leur masse...
Galilée étant aussi l'un des premiers à s'être intéressé à la période d'oscillation des pendules, ils pourraient faire l'expérience d'un pendule simple et montrer qu'un pendule simple d'environ 1 mètre, pendule qui "bat la seconde" sur Terre, c'est-à-dire qui a une période d'environ 2 secondes, aura une période de près de 5 secondes sur la Lune.

MatOfScience >>

Ta question de 22 h 27 : tu sais je suis un très grand admirateur du travail de Geneviève Tulloue. Je pense donc beaucoup de bien de cette animation.

(je ne mettrai plus d'e entre parenthèses... c'est bien noté)

Bonjour Coll, étant donné que je connais pas de logiciel pour faire des tableaux je vais éssayer d'être le plus précis :

Pour = 20°, on mesure la durée correspondant à 5 périodes: t = 5.T₁ pour les différentes valeurs de L du tableau. On fait deux
mesures concordantes et on garde 3 chiffres significatifs pour T₁ et T₂.

L (m)  0,20  0,40  0,50  0,60  0,80

t (s) 4,39  6,15  6,95  7,65  8,80

T₁  0,878   1,23   1,39   1,53  1,76

T₂  0,771  1,51  1,93  2,34  3,10

Le problème est que je n'arrive pas à faire de droite sur un graphique (est-ce néceesare), et pour les autres questions, je trouve pas les réponses, que dois-je faire ?

voila .

merci.

Je réponds sans avoir tracé de graphique :

question 2a :
Pour chaque longueur calculer T²
et tracer T² en fonction de L

La période au carré

J'ai une question un peu "bête" c'est avec quelles valeurs que je trace   et comment faire ?

Tu as calculé le carré de la période : c'est la ligne que tu as appelée T₂

Quand je trace T² en fonction de la longueur, j'obtiens une très belle droite (et qui passe par l'origine, comme il se doit...)

Je suis un peu perdu là, que dois-je faire ? Attendre ?

MOS .

As-tu tracé la droite ?



En abscisses : la longueur (tu as fait les expériences entre 0,2 m et 0,8 m) ; l'unité est le mètre
En ordonnées : le carré de la période ; l'unité est la seconde au carré

Tu vois que cela fait une très belle droite (et qui passe par l'origine)

Désolé coll, j'y comprends plus rien.

MOS

Pour que je puisse (j'espère) t'expliquer, il faut que tu me dises ce que tu ne comprends pas...

Bonsoir, ce que je ne comprends pas c'est ces deux questions :

b. Peut-on déduire du graphe que  est proportionnel à  ? Pourquoi ? Calculer le coefficient de proportionnalité.

c. Montrer que ce résultat expérimental permet de vérifier l'expression de la période du pendule simple est la suivante : =

Oui : puisque tu reconnais dans ce graphe une fonction linéaire tu sais écrire que la forme de la fonction est y = a.x

ici y = T²
et x = longueur

Donc T² = a.L

Ou encore T = a'.L

ce qui est tout à fait de la forme de l'équation donnée : la période T est proportionnelle à la racine carrée de la longueur.

Sur le graphique que j'ai posté on peut déterminer que a = 3,867 environ
T² = 3,867 L

Donc T = 1,966 L environ

Or... 2/(g) est environ égal à 2 * 3,1416 / (9,81) = 2,006

1,966 d'après tes expériences ; 2,006 d'après la formule... que souhaites-tu de mieux ?

Que dire de plus, bah rien !, je ne peux qu'être admiratif de votre parfaite maîtrise des Sciences Physiques . Coll est-ce t'es agrégé de Physique en plus d'être Ingénieur. Quel a été ton parcours scolaire ? Bac C ou D et après ? désolé sur le coup je suis un peu curieux .

Etant donné que t'as conclu 2.d. (à moins que je me trompe), je vais éssayer de faire la 4.a et 4.b. pour finir l'exercice, si je réussis pas je demanderai de l'aide.

merci.

MOS .

Bonsoir Coll, est-ce que tu peux m'aider à finir l'exo, je dois rendre tout ça pour demain.

merci & désolé pour l'heure, bonne nuit .

Je ne suis pas du tout un hibou (comme certaines ou certains... ) et à minuit, je dors !

Question 4a : chaque battement, soit un aller, soit un retour dure 1 seconde. La période vaut donc 2 secondes. Comme on dit d'un chef d'orchestre qu'il "bat" la mesure, un tel pendule "bat" la seconde.

Question 4b : Comme tu le vois dans la formule, pour modifier la période tu peux agir, en un lieu donné (donc pour une valeur de g donnée), sur la longueur du pendule. C'est sur cette longueur (de l'ordre du mètre) qu'il faut patiemment jouer pour obtenir une période de 2 secondes.

Considère les belles horloges comtoises avec un balancier parfois très ouvragé. Une petite vis permettait de remonter ou de redescendre d'une très petite quantité le pendule et donc de modifier la longueur du pendule simple équivalent.

Question 4c : Comme avec un métronome, quand ce pendule oscille, il faut compter les battements et tu as ainsi un moyen de compter des secondes.

Merci coll pour tout l'aide que tu m'as apporté, encore une fois je suis désolé pour l'heure.

Je ne suis pas agrégé de physique

Ni S ni C... à mon époque cela s'appelait "Mathématiques élémentaires" ; on disait "Maths-élém." (les deux autres possibilités, en enseignement général, étaient "Sciences expérimentales" - "Sciences-ex" - et "Philosophie" - "Philo").
Puis... classes prépas, grande école ; et toute une carrière où j'ai eu la chance de pouvoir appliquer beaucoup de mes connaissances en physique...

Je t'en prie et à une prochaine fois !