Inscription / Connexion Nouveau Sujet
mesure du temps
Bonsoir,
Je bloque une question d'un TP de physique. Voici la consigne:
2) Voici quatre expressions proposées pour la période T d'une oscillation (g= 9,81 m.s-2)
A : T=2π
l
B : T=2πm*l
C : T=2πl/g
D : T=2πl/(m*g)
a) Quelles expressions ne conviennent pas d'après la question 1 ?
=> qui est : Influence des paramètres sur la période T
1) a) Proposer et réaliser un protocole expérimental permettant de déterminer les paramètres susceptibles de modifier la période T d'un pendule.
b) Conclure qualitativement sur l'influence de chaque paramètre étudié.
--> Les paramètres sont la longueur l de la ficelle, l'angle 
et la masse du pendule pesant. Je n'ai pas eu de problème pour le protocole.
--> Plus la masse marquée est importante et plus la période est longue. Plus la longueur l de la ficelle est forte et plus la période est importante. Et plus l'angle est faible et plus la période est importante.
=> On élimine la D parce que si la masse diminue, la période diminue, par contre je ne vois pas laquelle supprimer ensuite 
2)b) Quelle expression est confirmée par analyse dimensionnelle ?
--> Pour cette question-ci, j'attends de pouvoir éliminer la dernière.
Pourriez-vous m'aider s'il vous plaît ? 
Bonjour.
Il y a pas mal de choses qui ne vont pas.
--> Plus la masse marquée est importante et plus la période est longue.
Et plus l'angle est faible et plus la période est importante
Je me demande si vous ne faites pas une confusion entre période et vitesse de passage du pendule par sa position d'équilibre.
A plus.
Bonjour iris230,
"Je n'ai pas eu de problème pour le protocole"... revois ta copie, car la relation correcte qui est dans ton cours montre que la période d'un pendule simple ne dépend pas de la masse qui est accrochée à la ficelle. En voici la démonstration en utilisant l'analyse dimensionnelle :
Les grandeurs dimensionnées qui peuvent intervenir dans l'expression de la période sont : la masse m, la longueur du fil l, l'accélération de la pesanteur g. J'élimine l'angle l'analyse dimensionnelle ne renseignera pas sur sa présence éventuelle.
On écrit alors T = la.mb.gc, les trois exposants a, b et c étant à déterminer. La masse et la longueur sont des grandeurs fondamentales, donc on laisse comme ça. En revanche g s'exprime en m.s-2, donc c'est une longueur divisée par le carré d'un temps : [g] = L.T-2.
Donc [T] = La.Mb.(LT-2)c soit La+b.mb.T-2c. Comme la période est un temps, il faut que l'expression de droite soit aussi un temps. OK ?
En comparant les exposants pour qu'il en soit ainsi, on obtient : a+c = 0, b = 0, -2c = 1.
Ce qui donne c = -1/2, a = 1/2 et b = 0 : la période T varie donc en l et en (1/g) ; l'exposant nul pour m indique que T ne dépend pas de m (m0 = 1).
En définitive, T est proportionnel à (l/g).
L'analyse dimensionnelle ne détecte pas la constante 2
qui est devant le radical, ni la dépendance éventuelle avec l'angle . Pour cela il faut faire un peu de physique, ou faire une étude expérimentale.
On montre (mais ce n'est pas du programme de TS car il faut connaître les équations différentielles) que tant que les angles entre la verticale et le fil restent faibles (< 15°), T ne dépend pas de cet angle. La réponse correcte est donc la C.
Si tu as des questions n'hésite pas.
Bonjour picard !
J'en ai dit un peu plus, mais je suis d'accord avec tes remarques. Je te laisse avec iris230. BB.
Je n'ai pas fait attention au fait que les différentes mesures soient proches, pour moi ça avait augmenté donc ça influait. Mais maintenant que vous le dites je m'en rends compte, merci
Alors si ni la masse ni l'angle n'influent sur la période, comment pourrai-je éliminer les deux expressions fausses sans analyse dimensionnelle ?
Merci pour tes explications prbebo mais je n'ai pas bien compris la partie "En comparant les exposants pour qu'il en soit ainsi, on obtient : a+c = 0, b = 0, -2c = 1."
comment pourrai-je éliminer les deux expressions fausses sans analyse dimensionnelle ?
Donc [T] = La.Mb.(LT-2)c soit La+c.mb.T-2c. Comme la période est un temps, il faut que l'expression de droite soit aussi un temps. OK ?
Même raisonnement pour l'exposant de T : -2c = 1 et donc c= -1/2.
OK ?
Annuler
connectez vous