bonsoir de l'aide si possible. je comprend pas le fait que le plan soit incliné d'un angle alpha.
le pendule repose sur un plan incliné d'un angle =20° par rapport au plan horizontale.
on ecarte le pendule de 'o=12° par rapport a sa position d'equilibre. et on le lache sans vitesse initiale, sa position est repérée par l'angle
' qu'il fait avec sa position d'equilibre.
1)donner l'expression de la vitesse au point M en fonction de g, l, ,
' et
'o.
2)calculer la vitesse au passage par la position d'equilibre stable.
Bonjour,
Ta question :
. si le plan était incliné d'un angle = 90°, tout se passerait comme si le plan n'existait pas. Le pendule pourrait osciller dans un plan vertical.
. si le plan faisait avec l'horizontal un angle = 0°, donc n'était pas du tout incliné mais horizontal, le pendule ne pourrait pas osciller.
. le plan est incliné d'un angle = 20° ce qui permet au pendule d'osciller.
Écris, en l'absence supposée de frottements, la conservation de l'énergie mécanique.
Prends pour origine des variations d'énergie potentielle de pesanteur du système pendule-Terre, la position qu'il occupe quand il est en équilibre stable.
Calcule l'énergie potentielle de pesanteur à la position de départ (où l'énergie cinétique est nulle) ; tu en déduis l'énergie cinétique à la position d'équilibre et donc la vitesse en ce point.
toujours faut il que je vous rappelle que je ne maitrise pas la notion d'Epp.
je sais que si le plan etait verticale Ec= W(P)= mgr(cos
-cos
o)
mais maintenant que le plan est inliné comment faire intervenir l'angle ??
Eh bien, c'est en faisant des exercices que tu finiras par "maîtriser" cette notion !
_________
Le plan n'est pas vertical ! Sortir une "formule" ne sert à rien. Il faut retrouver le raisonnement qui a permis d'établir la relation que tu recopies et adapter ce raisonnement ici...
Il faut calculer à quelle hauteur au-dessus du point d'équilibre (' = 0°) se trouve la boule du pendule quand l'angle vaut une valeur quelconque (notée
' ) ; la valeur initiale
0 n'est qu'un cas particulier.
Trigonométrie !
Ego ou pas, il va justement falloir que tu "inventes" une "formule".
Quand la boule à l'extrémité du pendule (on peut supposer que c'est une boule, même si un mobile autoporteur serait plus approprié) se trouve en position d'équilibre stable (' = 0°) elle est à une certaine hauteur au dessus du plan horizontal.
Quand l'angle ' n'est pas nul, cette hauteur au-dessus du plan horizontal a augmenté de
h
Il faut calculer (par la trigonométrie) h
Ceci permettra ensuite d'en déduire la variation d'énergie potentielle de pesanteur du système Terre-pendule.
Que vaut h en fonction de l,
et
' ?
alors vous voyez qu'il en faut...!
bref.. voila j'ai de nouveau "inventer une formule".
ainsi me semble t'il que h= lsin
cos
bien que je ne sois pas rassuré...
Pas très loin...
h(
') = l
[1-cos(
')]
sin(
)
Conséquence :
Quand la position passe de 0 à
', la hauteur varie de :
h(
0) -
h(
') = l
[1-cos(
0)]
sin(
) - l
[1-cos(
')]
sin(
) = l
[cos(
') - cos(
0)]
sin(
)
Tu en déduis immédiatement la variation d'énergie potentielle de pesanteur, donc la variation d'énergie cinétique, donc la vitesse en M
maintenant vous pouvez m'expliquer (de maniere generale) comment l'angle alpha intervient-elle dans ces genres de caluls?
Tu vois facilement que tu retrouves de quoi démontrer la "formule" que tu as recopié si = 90° et donc sin(
) = 1 (le plan d'oscillation du pendule est vertical)
Tu vois aussi que si = 0° (le plan est horizontal) le pendule ne pourra pas osciller !
Et quelles sont les vitesses, en M d'une part et au passage à la position d'équilibre d'autre part ?
J'applique TEC entre theta(o) et theta qui sera egal au travail du poids P dont je connais deja la hauteur. aprés j'en deduit Vm.
je fais de meme pour calculer Ve.
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