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Niveau seconde
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Le pendule qui bat la seconde

Posté par
Kelly2nd
09-03-12 à 14:22

Bonjouur
J'ai besoin d'aide pour un exercice compliqué    

Un pendule simple est constitué d'une bille de masse m , suspendu a un fil rigide de longueur l dont la masse est négligeable. Si l'on écarte le pendule de sa position de repos, il se met a osciller. Un aller et retour constiture une oscillation, et sa période est une période T qui peut se mesurer en seconde.

Afin de réaliser un pendule dont la période est d'une seconde un groupe d'élèves mesure 10 périodes, en faisant varier en premier la masse m de la bille, puis la longueur l du fil

Expérience une , pour l= 50 cm

m(g)        50          100        150        200
10 T(s)    14,1        14,1        14,0      14,2

Expérience deux , pour m= 100g

l(cm)       25          35          45         60
10 T(s)    10,1         12,0       13,5       15,5

1.a. Pourquoi mesurer 10 périodes et non une seule ?
b. Comment calculer la période pour chaque série de mesure ?

2. Que peut-on en déduire quand à l'influence de la masse sur la période du pendule.

3.La longueur du fil a-t-elle une influence sur la valeur de la période?

4. Pour une période d'une seconde, quel est l'ordre de grandeur de la longueur l à utiliser?

5. Pour vérifier si la période T est proportionnelle à la longueur l , tracer les deux courbes suivantes; T en fonction de l et T en fonction de l.

a.Quel est le graphique le plus simple à exploiter ?
b.En déduire une relation entre T et l ?
c.Le professeur qui encadre le groupe lui propose la relation suivante: T= 2 l/g avec g= 9,8 N.kg-1 ( intensité de pensanteur terrestre sur la Terre)
Verifier si la relation trouvée à la question 5.b est cohérente avec cette expression.
d. Calculer la longueur exacte de l pour que la période soit d'une seconde.

Je comprends vraiment rien.. merci d'avance

Posté par
ooola
re : Le pendule qui bat la seconde 10-03-12 à 12:19

Salut,

Alors, Pour la Q1 c'est simplement pour une question de précision, en effet, si il y a des erreurs de mesures sur 10 T, alors il y en aura 10 fois moins pour 1 T (j'ai pas répondue à la Q1.b là ?? ^^)

Q2 : essaye de reformuler la question : est ce que la masse à une influence sur T ?? Pour avoir la réponse il suffit de regarder quand la masse varie et regarder sur T varie.

Q3 : cf Q2

Q4 : On a mesuré à chaque fois 10 T donc il faut dé&terminer 1 T et regarder la longueur l qui correspond (c'est un calcul très simple)

Q5 : Pour faire la comparaison avec les maths : T en fonction de l <=> T=f(l) (en maths c'est y=f(x)). T'as compris là ??

Après il n'y a plus de réflexion, c'est de l'exploitation de courbe bête et méchante

Bonne chance.

Posté par
Kelly2nd
re : Le pendule qui bat la seconde 10-03-12 à 23:53

Le truc c'est que je suis nul en maths aussi alors la 5 pas trop compris. :S


Pour la 4) 10,1 divisé par 25 ? Pour en avoir qu'une seule?

Posté par
J-P
re : Le pendule qui bat la seconde 11-03-12 à 11:34

Tu ne peux pas comprendre la question 5, tu l'as mal copiée.

Cela devrait sûrement être :

5)

5. Pour vérifier si la période T est proportionnelle à la longueur l , tracer les deux courbes suivantes :
T en fonction de l et T en fonction de \sqrt{l}.

Pour tracer la courbe T en fonction de \sqrt{l}, tu calcules les \sqrt{l} dans le tableau:

l(cm)\ \ \ \ 25\ \ \ \ 35\ \ \ \ 45\ \ \ \  60
\sqrt{l}\ \ \ \ \ \ \  5\ \ \ \  5,9\ \ \ \     6,7\ \ \   7,75
10 T(s)\     10,1\ \ 12,0\ \ 13,5\ \ 15,5
T(s)\ \ \     1,01\ \ 1,2\ \ 1,35\ \ 1,55

et on a alors :

\sqrt{l}\ \ \ \ \ \ \  5\ \ \ \  5,9\ \ \ \     6,7\ \ \   7,75
T(s)\ \ \     1,01\ \ 1,2\ \ 1,35\ \ 1,55


Et tu traces T en fonction de \sqrt{l} à partir de là ...

Posté par
Coll Moderateur
re : Le pendule qui bat la seconde 11-03-12 à 11:53

Bonjour,

Une remarque :

Un pendule qui "bat la seconde" est un pendule dont la période vaut 2 secondes.

Un pendule simple qui bat la seconde a donc une longueur d'environ 1 mètre (et lors de la préparation du système métrique les physiciens avaient hésité à utiliser cette propriété pour définir l'unité de longueur).

Tu n'es pas le premier élève à poster cet exercice et l'erreur ne vient pas de toi mais de ton livre.

Posté par
Kelly2nd
re : Le pendule qui bat la seconde 11-03-12 à 20:51

Merci.

Mais la 4?

Posté par
Mel11
re : Le pendule qui bat la seconde 06-06-12 à 10:46

Et peux-tu donner quelques autres pistes sur ce devoir ? Je galère aussi sur le sujet, alors un peu d'aide serait la bienvenue ! Merci d'avance.

Posté par
Coll Moderateur
re : Le pendule qui bat la seconde 06-06-12 à 11:10

Bonjour quand même...

Qu'as-tu déjà fait ?
Que ne comprends-tu pas ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Le pendule qui bat la seconde 06-06-12 à 11:32

Le tracé proposé par J-P dans son message du 11 mars à 11 h 34

Le pendule qui bat la seconde

Posté par
Mel11
re : Le pendule qui bat la seconde 06-06-12 à 14:33

Oui pardon, bonjour.

J'ai déjà fait toutes les premières questions dont le graphique qui est proposé, cependant c'est pour la suite de l'exercice à partir de là : le petit b, c et d de la question 5.

Et merci de la rapidité de la réponse !

Posté par
Coll Moderateur
re : Le pendule qui bat la seconde 06-06-12 à 14:43

Question 5b

Au programme de l'année dernière, en troisième au collège, et revu cette année en seconde au lycée :
. fonctions affines et fonctions linéaires ; la forme de ces fonctions...

Posté par
Mel11
re : Le pendule qui bat la seconde 06-06-12 à 16:12

Ok, merci !



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