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Exercice pendule conique

Posté par
nanou25
06-05-12 à 21:36

Bonjour,
Je rencontre des difficultées avec un exercice sur le pendule conique.
Vous serait il possible de me donner quelques pistes pour avancer dans cet exercice ?
Merci d'avance.

Voici l'exercice:


Dans un jardin d'enfant, un manège comporte 4 cordes attachées à un axe de rotation vertical.
Les enfants d'accrochent chacun à une corde, puis courent pour faire tourner l'ensemble à une vitesse qui leur permet de décoller les pieds du sol. On se place dans le cas où la vitesse de rotation est stabilisée à Oméga=1,9 rad/s.
On étudie le mouvement du centre d'inertie G de l'un des enfants.
La masse de l'enfant est m=37 kg et la distance du point de fixation de la corde O au centre d'inertie G est L=3,00 m.
Alpha est l'angle, supposé constant pendant au moins un tour de la corde avec l'axe vertical Oz.
On prendra g=9,81 m/s2
1. Montrer que la trajectoire de G est un cercle de rayon r=L*sin(alpha). Quelle est la vitesse angulaire de G.
2. Caractériser le vecteur accélération de G, puis exprimer sa valeur a en fonction de r et Oméga. Dans quel référentiel l'accélération de G est-elle définie ? Est-          il Galiléen ?
3. a. Faire un schéma et y faire figurer les forces appliquées à l'enfant.
        b. Projeter la relation vectorielle obtenue de la deuxième loi de Newton.
        c. Calculer la tension de la corde. Comparer sa valeur au poids de l'enfant.

Posté par
Coll Moderateur
re : Exercice pendule conique 07-05-12 à 08:09

Bonjour,

Que proposes-tu ?

Question 1

Citation :
Alpha est l'angle, supposé constant pendant au moins un tour de la corde avec l'axe vertical Oz.


Citation :
On se place dans le cas où la vitesse de rotation est stabilisée à Oméga=1,9 rad/s


Question 2
D'après les réponses à la première question, le mouvement de G est donc circulaire et uniforme. Que vaut alors l'accélération centripète ?

Question 3
a) Quelles sont les forces appliquées à l'enfant ?
b) Que donne la projection sur un axe horizontal ?
c) ||\vec{T}||\,\approx 401\,\rm{N} sauf erreur.



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