Bonjour, j'aurais besoin d'aide pour cet exercice sur la cinématique svp
Voila la question :
En utilisant l'enregistrement du document 3, déterminer l'angle initial alpha que faisait le fil au moment où la bille de plomb a été lâchée.
Merci d'avance !
** image supprimée **
Attention, tu vas te faire "boxer" par un modérateur qui va certainement supprimer ton envoi.
On ne peut envoyer de scan d'exercice sur le site, tu dois recopier ton énoncé.
Seuls les dessins accompagnant peuvent être mis sur le site.
Pour une fois, je mets tes dessins sur le site ...
Il te restera à recopier l'énoncé.
D'accord merci
Donc pour répondre à cette question on a plusieurs documents :
Document 1 : L'expérience de Galilée au XVIIème siècle
« J'ai pris deux boules, l'une de plomb et l'autre de liège, celle-là au moins cent fois plus lourde que celle-ci, puis j'ai attaché chacune d'elles à deux fils très légers, longs tous les deux de quatre coudées; les écartant alors de la position perpendiculaire, je les lâchais en même temps; une bonne centaine d'allées et venues, accomplies par les boules elles-mêmes, m'ont clairement montré qu'entre la période du corps
pesant et celle du corps léger, la coïncidence est telle que sur mille vibrations comme sur cent, le premier n'acquiert sur le second aucune avance, fût-ce la plus minime, mais que tous les deux ont un rythme de mouvement rigoureusement identique.
On observe également l'action du milieu qui, en gênant le mouvement, ralentit bien davantage les vibrations du liège que celles du plomb, sans toutefois modifier
leur fréquence.»
D'après Discours et démonstrations mathématiques concernant deux sciences nouvelles, publié en 1636.
Puis le document 2 : La période propre
On reproduit l'expérience de Galilée en laboratoire avec un pendule composé d'une bille de plomb de masse m= 50 g de centre d'inertie G, et d'un fil de longueur L accroché en O.
On choisit la position à l'équilibre G0 de G comme origine des altitudes z. Pour un amortissement faible, la pseudo-période T du pendule est voisine de sa période propre T0. L'expression de la période propre du pendule est :
T= 2L/g
L désigne la longueur du fil du pendule.
Un système informatique permet d'obtenir les mesures de l'abscisse x du centre d'inertie G du pendule représentées sur le graphe du document 3.
Document 3 : voir le graphique
On a aussi les données suivantes :
Une coudée = 0,573m
L'accélération de pesanteur : g=9,81m.s-1
Masse du pendule de plomb de Galilée : m=50g
Merci d'avance
L = 4 * 0,573 = 2,292 m (4 coudées)
Soit h, le distance entre A et l'axe des abscisses.
Pythagore : Xm² + (L-h)² = L² (voir sur dessin doc 2)
Or Xm = 0,4 m (amplitude de l'oscillation lue sur diagramme 3)
0,4² + (2,292 - h)² = 2,292²
h = 0,03517 m
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On a aussi (voir sur dessin doc 2)
L - h = L cos(alpha0)
h = L(1-cos(alpha0))
0,03517 = 2,292 * (1 - cos(alpha0))
cos(alpha) = 0,98465...
alpha0 = 10° (arrondi)
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Recopier sans comprendre est inutile.
La question suivante svp c'est : Pourquoi peut on considérer, à la vu du document 3, que l'énergie mécanique du pendule se conserve ? En déduire la vitesse v de la bille au point G0.
Merci
L'amplitude de l'oscillation varie-t-elle avec le temps ? (voir sur doc 3)
Et donc ...
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1/2.m.(V(Go))² = mgh (conservation de l'énergie mlécanique)
(V(Go))² = 2gh
(V(Go))² = 2g .L(1-cos(alpha0))
...
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Sauf distraction.
Voila ce que j'avais mis : le pendule oscille librement sans amortissement c-a-d qu'il n'y a pas de forces de frottements par conséquence la variation de l'énergie mécanique est nulle et donc l'énergie mécanique se conserve.
Est ce que ça va ? svp
C'est juste, mais on te demande de déduire cela à partir du doc3 ...
Et cela se fait en constatant que l'amplitude de l'oscillation ne varie pas avec le temps sur le doc3
Donc si je rajoute :
D'après le doc 3, on peut voir que l'amplitude de l'oscillation de ne varie pas avec le temps donc il n'y a pas de forces de frottements par conséquence la variation de l'énergie mécanique est nulle et donc l'énergie mécanique se conserve.
c'est mieux ?
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