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Le pendule de Foucault ( Physique)

Posté par Isatia (invité) 20-05-05 à 16:52

Bonjour,
j'aurai besoin de renseignements et d'aide pour cet exercice de physique de terminale S:

Léon Foucault, physicien français, réalisa une expérience fondée sur le mouvement d'un pendule pesant afin d'apporter une preuve expérimentale au mouvement de rotation propre de la Terre. Le compte rendu ci-dessous est celui de l'expérience qu'il a réalisée au Panthéon,en 1851.
"Le mouvement de la Terre sur elle-même est ici rendu évident au moyen d'un grand pendule, dont le fil attaché au sommet de la couple descend jusqu'au niveau de la rampe et porte à son extrémité inférieur une boule formée par une enveloppe de cuivre refermant une masse de plomb qui la remplit complètement.
Le fil a 67 mètres de long [...]; la boule pèse 28 kilogrammes[...].
Quand il est au repos, le pendule marque le point du centre commun à la table et au grand cercle de bois (la rampe) qui l'entoure.
Ce cercle [...] a [...] 6 mètres de diamètre [...]. Ce pendule, le plus grand qui ait été construit jusqu'ici, donne une oscillation de huit secondes; il lui faut seize secondes pour aller et venir. Quoique ces oscillations diminuent d'amplitude assez rapidement, au bout de cinq à six heures, elles sont encore assez grandes...
Pour lancer le pendule, on écarte la "boule" jusqu'au bord du grand cercle de bois et on lâche sans vitesse initiale[...]et, pour voir comment il marche, on place sur le bord du cercle de bois deux [tas] de sable humide, fraîchement moulé. Ils sont alignés selon la course du pendule. Celui-ci pratique en passant sur chacun d'eux, une petite brèche qui s'agrandit de plus en plus tant que les oscillations dépassent le cercle de bois."

1.a. Qu'est-ce que le mouvement de rotation propre de la Terre ?
b. Quelle est sa caractéristique temporelle ?Que vaut elle ?

2.Quelle est la position de repos d'un pendule ?La justifier.

3. Pourquoi le pendule écarté de sa position de repos et abandonné sans vitesse initiale se met-il en mouvement ? J
Justifier cela à partir de la deuxième loi de Newton.

4. Le mouvement du pendule est étudié dans le référentiel terrestre qui n'est pas rigoureusement galiléen. Nous considérerons ici qu'il n'est pas galiléen.
a. La deuxième loi de Newton est-elle applicable dans ce référentiel ?
b. Dans quel référentiel faut-il l'appliquer ?

5. Que représente ce que Leon Foucault appelle "une oscillation" ? Justifier la réponse.

6.On néglige l'enveloppe de cuivre dont l'intérêt est essentiellement esthétique.
a. Quel est le volume d'une sphère en plomb (p= 11,3g.cm-3) de 27 kg ?
b. Que vaut le rayon de cette sphère ?
c. Pourquoi le pendule de Foucault peut-il être considéré comme simple ?

7.a. Pourquoi les oscillations de ce pendule peuvent-elles être considérées comme ayant une faible amplitude ?
b. Comment les oscillations du pendule peuvent-elles être qualifiées ? Justifier la réponse à l'aide du texte et des forces appliquées à la boule en mouvement.
c. Donner l'expression littérale de la période des petites oscillations d'un pendule simple.

Voilà la fin de cet exercice (enfin^^)
Merci pour votre aide
A bientôt...

Posté par
Titi de la TS3
re : Le pendule de Foucault ( Physique) 20-05-05 à 18:12

bon la physique c'est pas mon top mais je pense pouvoir t'aider:
pour ton 3 met toi dans un repère (O,i,j) et calcule aG soit l'accélération sur (xx') et sur (yy') n'oubli pas que
aG=(ax²+ay²)
qui est positif d'où lorsqu'il est écarté de sa position de repos, le pendule se met en mouvement.Ma foi je pense que c'est ça.

la 4 est simple débrouille toi, ainsi que la 5

6) calcule le volume en cm-3 et utilise la relation
V=*R3*4/3
où R est le rayon de cette sphère en cm

Ensuite pour la 7 ce n'est que des questions de ton cour.

Bon ba a+



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