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exo sur le travail d'une force: pendule pesant
Voici un second exercice que j'ai fait mais dont je ne suis pas sur:
Un pendule pesant est constitué d'un fil de l=0,60m au bout est accroché une boule métallique considéré comme ponctuelle de masse m=80g. Le pendule est ecarté de sa position d'equilibre E d'un angle de 50°. Il est alors laché sans vitesse du point I. L'action de l'air est négligée. Le pendule oscille entre sa position de depart et la position symétrique de I par rapport à la verticale. L'origine 0 de l'axe OZ vertical ascendant est prise à l'extremiter superieure du fils.
1) Determiner l'altitude de Zi en fonction de l et de l'angle
2) Exprimer la difference d'altitude Zi-Ze entre les positions I et E
3)Calculer le travail du poids entre ces deux positions
4)La force T exerçé par le fils sur la boule à constamment la direction du fils.
a)Quelle est la direction de T par rapport à la trajectoire de la boule?
b)Cette direction est elle constante au cours du mouvement?
c)Que peut on dire de la valeur de w(t)?
Je trouve
1)Zi=0,60/50=0.012m
2)0.012-0=0.012 donc la difference d'altitude est de 0.012m
3)w(p)=0.08*0.012=9.6*10^-4 J
4)a)t est perpendiculaire à la trajectoire de la boule
b)oui la direction est constante car la boule va dans le sens du mouvement
c)w(t)=w(p)
Bon je ne suis vraiment pas sure de mes resultats, merci si vous pouvez m'aider .
Bonjour,
L'origine 0 de l'axe OZ vertical ascendant est prise à l'extremiter superieure du fils.
Je suppose d'apres cette phrase que Ze=0
1)Zi= l-l*sin40=0.60-0.60*sin40=0.21m
2)Zi-Ze=0.21-0=0.21m
3)(De I a E): W(P)=m*g*(Zi-Ze)
4)a)Ta reponse est correcte
b)Il faut considérer 2 choses:
- La direction de (T) n'est pas constante a chaque instant
- Mais par rapport a la trajectoire, Oui , a chaque instant T(vecteur) est
confondu avec un rayon du cercle, donc perpendiculaire a une tangente
donnée... Or le vecteur vitesse du centre d'inertie est confondu
avec cette tangente, donc T(vecteur) perpendiculaire au vecteur vitesse!
c)W(T)=0 et non W(T)=W(P) !
D'apres ce qui precede, T est perpendiculaire a chaque instant au vecteur
vitesse du centre d'inertie de la boule, donc elle fournit un travail nul ...
merci beaucoup , cependant c'est un angle de 50° qui mes donné dans le texte donc pour la 1) il faut plutot faire0.60-0.60*sin50°=0.14m
et pour la 3) je fait donc 0.08*10(car g=10 N/Kg)*(0.14-0)=0.112J C'est bien ça ?
Bonjour,
1)Fais attention:
L'angle donné est 50o, mais en dessinant le pendule, tu obtiens un triangle rectangle
90-50)=40o... Moi j'ai applique les formules de trigonometrie avec 40, donc 0.60*sin40 ... D'ou Zi=0.6-0.60*sin40
Tu pouvais utiliser cosinus, mais alors avec 50o, d'ou:
Zi=0.6-0.6*cos50 ! Tu obtiens alors la meme reponse
(J'aurais preferé de vous faire une image, mais je ne sais pas comment faire ici... Donc, refais chez toi le schema de la pendule)
3)La methode est correcte, mais comme j'ai expliqué precedemment:
Zi-Ze=0.21-0=0.21m
Donc, voici j'ai reussi a faire l'image !
Ze=0... J'ai ajouté les points A et B pour mieux expliqué:
Il faut calculer Zi... Or Zi par = EB = AE-AB
Dans le triangle rectangle ABI:
sin 40o=AB/AI
AB=AI*sin40
avec AI=0.60 m
Zi= 0.60-0.60*sin40 = 0.21 m
En procédent avec cosinus, tu obtiens la meme reponse!
bonjour, en faite je me disais pour cet exercice ce n'est plus facile pour la question 1 de mettre directement cosa = A(adjacent) / H (hypoténuse) donc cos a * H = A
H= 0.60 et A = Zi
Bonjour,
Pour cette exercice, j'avais deja pris le point E comme niveau de reference, donc Ze=0
cosa = A(adjacent) / H (hypoténuse)
Tu voulairs dire: cos(50)=cote adjacent/hypothenuse= AB/AI (voir figure ci-dessus)
Toi t'as travaillé avec cosinus, et moi avec sinus... On aboutira á la meme reponse, je ne vois pas de facilité ...
--> Donc cote adjacente=AB=hypothenuse*cos(50)=AI*cos50=0.6*cos50=...
Mais cela ne correspond pas á Zi par rapport á Ze=0
Il faut alors que tu continues un peu ton calcul...
Zi=BE et non AB, donc Zi=AE-0.6*cos(50)=0.6-0.6*cos(50)=0.6-0.6*sin(40)=...
|Zi|=AB, dans le cas oú si t'as pris le point A comme niveau de référence...
alors, Zi=-AB...
Moi j'ai pris le point E comme niveau de référence, c'est pour cela j'ai fait:
Zi=AE-0.6*cos(50)=...,---> Ca dépend alors du niveau de référence choisi !
Néanmois, dans l'exercice c'est mis qu'il faut prendre l'extrémité superieur comme niveau de référence, ce qui correspond au point A...
Mais je ne sais pas pourquoi, moi j'ai pris le point E comme niveau de référence... (ca fait 2 semaines que j'ai fait cet exercice),j'ai du lire par rapidité; inférieur á la place de superieur
Mais ca n'affectera pas l'exercice, car Zi-Ze ne dépend pas du niveau de référence choisie dans ce cas la, donc le reste de l'exercice reste correcte...
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