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Energie mecanique
salut ! dans un exercice de mecanique , on a un pendule simple . On choisit par hypothese le niveau du point de suspension comme niveau de reference de l'energie Potetielle ( Ep) . On nous a demandé de calculer la vitesse de la particule accrochee a son passage par la position formant un angle de 20* avec la verticale ( ça je l'ai su ) , puis ils nous ont demnde de calculer la tesion du fils en ce point ( aussi je l'ai su ) mais ce que je n'ai pas su c'est la 3eme question : En quel point du trajet , le fil risque -t-il d'etre rompu ?
Bonjour.
Repartez de l'expression littérale de la tension du fil pour un angle donné, et voyez à quelle condition sur l'angle cette tension devient maximale. Une courte discussion vous permettra de répondre à la question.
A plus.
pourquoi on doit chercher le point ou la tension du fil est maximale ? elle ne doi pas etre nulle puisque a l'instant ou le fil se rompe il n'y a plus de tension du fil (plus de fil)??
En fait dans cet exercice on devait prendre comme niveau de reference la droite passant par le support donc j'ai eu d'apres la loi de Newton et le theoreme de l'energie cinetique que :
T= m( V^2 /R + g.cosα )
Et que V^2 = 2.g.cosα
pourquoi on doit chercher le point ou la tension du fil est maximale ?
En quel point du trajet , le fil risque -t-il d'etre rompu ?
Ce qui est attendu c'est la valeur de l'angle pour laquelle cette tension est maximale.
Votre expression de la tension T = m(v2/r + g cos
) est correcte.
L'expression de v dépend des conditions initiales dans lesquelles le pendule a été abandonné ; comme vous ne donnez pas la totalité de l'énoncé, on est dans le flou...
Si le pendule est abandonné depuis l'altitude zi = 0, l'expression de la vitesse ressemble à celle que vous avez indiquée (en oubliant le terme r) ; le théorème de l'énergie cinétique appliqué au pendule entre la position initiale zi = 0 (et
i = 90°) et la position finale où l'angle du fil avec la verticale est (et zf = - r cos ), donne :
Soit donc :
C'est ce que vous aviez obtenu en oubliant le r...
Remplacez v par cette expression dans l'expression de la tension T = m(v2/r + g cos
) et vous obtiendrez la valeur de T en fonction de la seule variable (puisque m et g sont constants).
Il vous suffira de regarder pour quelle valeur de
, la tension T est maximale ; c'est assez intuitif, si vous avez déjà fait balancer un objet pesant au bout d'une ficelle, mais c'est assez rassurant de constater que l'étude dynamique confirme les sensations éprouvées...
Vous êtes presque au bout de l'exo, bon courage pour la fin.
A plus.
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