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Déviation d'un pendule simple

Posté par
kotaro102
25-11-10 à 18:26

Bonsoir et merci pour l'aide fourni a mon premier exercice sur les ions.

J'ai un deuxième et dernier exercice que voici :

Exercice 2

Déviation d’un pendule simple
On appelle pendule simple le dispositif représenté sur la figure 1, constitué d’un fil inextensible auquel est attachée une petite boule de masse m. L’autre extrémité du fil est fixée en un point A d’un support immobile.

1)Dans la position d’équilibre, le pendule est vertical, il est suspendu en un lieu où l’intensité de la pesanteur vaut : g = 9,8 N.kg^-1. La masse m a une valeur de 100 grammes.

a)
Faire le bilan des forces s’exerçant sur la boule dans cette position d’équilibre.
b)
Préciser les caractéristiques de ces deux forces (direction, sens et valeur) quand le pendule est dans sa position d’équilibre.
c)
Si l’on remplaçait le fil inextensible par un ressort de raideur K= 16 N.m^-1 , quel serait l’allongement de ce ressort dans la
position d’équilibre ?

2)On exerce à présent une force F(avec une flèche au dessus) horizontale sur la boule si bien que le fil fait avec la verticale un angle α dans la position d’équilibre (figure 2).

La valeur de l’angle α à l’équilibre dépend de la valeur de la force. Ainsi, la figure 3 montre que si l’on exerce une force F2( avec une flèche au dessus) de valeur supérieure à celle d’une force F1 ( avec une flèche au dessus ) , la valeur de l’angle α^2 ( le 2 est en dessous ) à l’équilibre est supérieure à la valeur de l’angle α^1 ( le 1 est en dessous ).

En répétant cette expérience pour différentes valeurs F de la force, on a obtenu le tableau ci-dessous donnant les valeurs de l’angle à l’équilibre.

Déviation d\'un pendule simple

** énoncé effacé ; tableau et figures laissés **



Déviation d\'un pendule simple


Voila la suite en image ( une partie de l’énoncée aussi a cause des flèches que je ne peut recopier )

Mes réponses :


Exercice 2 :

1) A) Les forces s’exerçant sur la boule sont : P et T  ( Je dois dire quelque chose de plus ? et comment je fais pour mettre les flèches sur P et T s’il vous plait. )

B)  Les caractéristiques de ces deux forces quand le pendule est dans sa position d’équilibre :
             Direction : Même direction ( ?)
             Sens : Opposés
             Valeur :   T = P = 0,98 N

             C) Nous savons que :
             x= T/K
             p= mg = 0,98 N
            
             Donc x = 0,98/ 16 N.m-1
             x=6,1 cm

2) A)  Le graphe est attaché au post.

B) Nous pouvons voir sur le graphique l’ordonnée du point d’abscisse 1,3 N, on a donc 53 degrés.

C) Nous allons d’abord trouver la valeur de M.
Nous commençons par F=G mM/d^2
             Dans notre cas, nous voulons M, donc :
              M= F d^2/Gm
             d étant en cm, nous convertissons d en m pour pouvoir
             appliquer la formule.
             d= 0,01 m
            
             On a 1.3*0,01^2/(6,67.10^-11*0,1)
             M= 1,9.10^7 Kg
             Soit 190 000 00 Kg

            Conclusion: Sa proposition ne tient pas la route, car la masse      
            Est énorme ce qui pose problème pour trouver F = 1,3 N


J'ai besoin de vous s'il vous plait pour me corriger et m'aider s'il vous plait.
Merci, en espérant recevoir votre aide le plus rapidement bien que je sait que ce que vous faites ne vous rapporte rien, que vous n’êtes pas obligés de m'aider et qu'il y a plein d'autres gens qui ont besoin d'aide.

Déviation d\'un pendule simple

Edit Coll : si tu veux de l'aide, merci de faire l'effort de recopier ton énoncé sur le forum     

Posté par
lulu3324
re : Déviation d'un pendule simple 25-11-10 à 18:58

Bonjour

Remarques :

- Attention lorsque tu postes une image : tu ne dois pas laisser l'énoncé dans l'image !! Il faut le recopier toi meme !! C'est une des règles du forum ! Merci de la respecter !

- Pour écrire un vecteur sur le forum il suffit d'utiliser l'icone LTX placé en bas de la fenetre de message puis, entre les bornes, d'écrire : \vec{P} si tu veux écrire le vecteur P. Ca donnera donc : \vec{P}

- Pour écrire une double flèche il faut tricher un peu et taper par exemple : <->. On comprendra alors très bien ce que tu veux dire.

1.a) Que sont P et T ? Donne juste leur nom c'est tout !

1.b) non là il faut énumérer les caractéristiques de chaque force les unes après les autres :
Pour P : direction, sens, valeur
Pour T : direction, sens, valeur

1.c) Une idée ?

2.a) OK très bien !

2.b) OK

2.c) Super ! Je pense que c'est ca qu'il fallait faire !

Posté par
kotaro102
re : Déviation d'un pendule simple 25-11-10 à 19:35

Ah d'accord merci pour les consignes.

1.a)
P -> Poids
T -> Tension du fil

1.b)
Pour P : direction: verticale, sens: vers le haut, valeur:  T = P = 0,98 N
Pour T : direction: verticale, sens: vers le bas, valeur:  T = P = 0,98 N

1.c)
Nous savons que :
x= T/K
p= mg = 0,98 N
            
Donc x = 0,98/ 16 N.m-1
x=6,1 cm

C'est juste?
Merci pour votre aide.

Posté par
lulu3324
re : Déviation d'un pendule simple 25-11-10 à 19:47

1a) Oui voila c'est tout !

1b) Le poids est dirigé vers le haut et la tension du fil vers le bas ???????? Le reste est bon !

1c) Très bien ! Mais il faut détailler un peu plus !! Sur quelle loi te bases-tu ? Quelle relation peut-on écrire entre T et P ? Il ne faut pas aller trop vite (c'est d'ailleurs comme ca qu'on fait des fautes...)

OK?

Posté par
kotaro102
re : Déviation d'un pendule simple 25-11-10 à 20:26

Pour 1.b) Je sait pas trop comment exprimer...
Ce que je veut dire c'est que pour les deux, leur sens sont opposés, le poids vers le bas et la force exercé par le fil vers le haut.

Pour 1.c) il faut utilisé cette formule : T= Kx , il nous demande de
combien serait l'allongement de x donc : x=T/K . Nous
avons su grâce a 1.b  que le poids = tension du
fil.
?

Posté par
lulu3324
re : Déviation d'un pendule simple 25-11-10 à 21:00

1b) Mais oui bien sur !! La tension est dirigée vers le haut et le poids est toujours dirigé vers le bas !!

1c) Non ce n'est pas ca qu'il faut dire ! Il faut dire que T=Kx et P=mg. Donc d'après la 1ere loi de Newton on a :  T-P=0 (si on prend une axe z dirigé vers le haut) d'où : T=P ce qui donne : x=mg/K. C'est ca qu'il faut dire !

OK?

Posté par
kotaro102
re : Déviation d'un pendule simple 25-11-10 à 21:10

Oui! Merci, de m'avoir accompagne dans mes deux exercices de physiques.

Vous m'avez été d'une grande aide.

Posté par
lulu3324
re : Déviation d'un pendule simple 25-11-10 à 22:40

Avec plaisir !



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