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Niveau terminale
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Pëndule et vecteur vitesse

Posté par
FaceDePitch
01-07-11 à 14:19

Bonjours à tous,

Il s'agit d'un pendule simple

Voici ma question :
je cherche à exprimer le vecteur vitesse du point M dans le rèpere représenté en orange sur le dessin. Puis-je écrire que :

\textrm\LARGE{\vec{v_M} = l\frac{d\theta}{dt}\vec{u_{\theta}}}

et : - lorsque le pendule s'écarte de l'axe \frac{d\theta}{dt}>0
      - lorsque le pendule se rapproche de l'axe \frac{d\theta}{dt}<0

Pëndule et vecteur vitesse

Posté par
bibe
re : Pëndule et vecteur vitesse 01-07-11 à 16:35

Bonjour,

Si comme tu as écrit, lorsque le pendule s'écarte, la vitesse augmente et lorsque le pendule se rapproche de l'axe sa vitesse diminue.

Dans le mouvement d'un pendule, on a un maximum de vitesse lorsque téta=0, et un minimum quand téta est maximum. C'est à dire que plus le pendule s'écarte plus sa vitesse diminue ( à cause du poids qui tend à le "ramener" vers le sol) et ensuite sa vitesse augmente jusqu'à ce que le pendule soit à la verticale puis la vitesse diminue à nouveau jusqu'à atteindre le "sommet" de l'autre côté.

Je ne sais pas si mes mots sont clairs mais entre ce que l'on voit et ce que tu as écrit, il y a une incohérence.

Cela fait longtemps que je n'ai pas fait d'exercices sur le pendule mais je pense qu'il y a au moins de façons de procéder:

1) Utiliser le théorème du moment cinétique pour obtenir la vitesse.

2) Appliquer le principe fondamental de la dynamique et intégrer l'accélération trouvée pour obtenir la vitesse.

Je pense ne pas me tromper en te donnant ces deux méthodes, je te laisse regarder un peu de ce côté et si tu n'y arrives pas, je me pencherai plus sur la question et ressortirai mes vieux classeurs poussiéreux ^^

Posté par
Boltzmann_Solver
re : Pëndule et vecteur vitesse 01-07-11 à 20:05

Bonsoir,

Non, il ne peut pas utiliser le théorème du moment cinétique (niveau maths sup). Par contre, il peut utiliser le théorème de l'énergie cinétique pour trouver la vitesse.

Posté par
motorola
re : Pëndule et vecteur vitesse 01-07-11 à 20:28

Bonsoir

Je voulais savoir si tu avais fait les changements de bases en terminale ? Où si ca se fait plus tard. Car sinon, tu dis que OM=lur, du coup v=dOM/dt.
Cela te donne v=dl/dt*ur+l*dur/dt

Ensuite, la dérivée d'un vecteur tournant par un angle donne une dérivée perpendiculaire à cet angle.
Cela te donne que u=dur/d.

Tu as donc v=dl/dt*ur+ld/dt*u

J'espère que ce sera lisible et compréhensible, j'ai mis les vecteurs en gras car je ne sais pas les faire autrement.

Posté par
FaceDePitch
re : Pëndule et vecteur vitesse 01-07-11 à 23:07

Bonsoir à tous,

lorsque le pendule s'écarte de l'axe : \theta augmente donc \frac{d\theta}{dt} est positif
lorsque le pendule se rapproche de l'axe : \theta diminue donc _frac{d\theta}{dt} est négatif

Posté par
FaceDePitch
re : Pëndule et vecteur vitesse 01-07-11 à 23:15

Re : bonsoir veuillez m'excuser un accident

Tout d'abord merci pour vos réponces.

bibe, j'ai suivi le raisonnement suivant :
-lorsque le pendule s'ecarte de l'axe \theta augmente donc \frac{d\theta}{dt} est positif

lorsque le pendule se rapproche de l'axe \theta diminue donc \frac{d\theta}{dt} est négatif

pour moi le signe de \frac{d\theta}{dt} n'influe pas sur la norme du vecteur vitesse  

motorola, j'ai suivi ce raisonnement pour arriver à ce résultat et je m'interrogeait sur cette histoire de signe par rapport au sens du vecteur vitesse

voilà, qu'en pensez vous ?

Posté par
efpe
re : Pëndule et vecteur vitesse 02-07-11 à 17:31

salut

quand ddt est positive alors croit donc le pendule tourne dans le sens direct. et vice versa

il est faux de dire que augmente quand le pendule s'écarte de l'axe
car quand il s'ecarte dans le sens direct, augmente et quand il s'écarte dans le sens indirect, diminue (il croit en valeur absolue)

Posté par
FaceDePitch
re : Pëndule et vecteur vitesse 07-07-11 à 10:10

Bonjours

merci pour cette correction

j'étais borné à la droite de l'axe

merci encore à tous pour vos réponces.



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