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Pendule de Huygens

Posté par
marine58
12-04-20 à 17:37

Bonjour, j'ai un exo a faire et je ne comprends pas non plus grand chose..

On se propose d'étudier expérimentalement l'influence de différents paramètres sur la durée d'une oscillation d'un pendule simple.
Le pendule est écarté de sa position d'équilibre d'un angle θ0 petit (inférieur à 10 °) puis lâché sans vitesse initiale. On obtient alors des oscillations libres amorties dont la durée d'une oscillation ou pseudo-période est notée T. On mesure à l'aide d'un chronomètre la durée Δt nécessaire au pendule pour réaliser 20 oscillations.
On réalise une série de mesures de Δt avec un fil de longueur ℓ = 24,4 cm et différents objets de masse m. On obtient ces mesures
m(en g) 60 125 160 200
Δt(en s) 19 ,9 19,8 19,9 19,9
Que peut-on en déduire quant à l'influence de la masse sur la pseudo-période du pendule ? (j'ai dis que la masse avait une faible influence

Ce résultat est-il en accord avec la formule de Huyguens ? (selon la formule 2pi.racine carré de l/g? mais je ne vois pas comment confirmer ceci)

On suspend maintenant un objet de masse m = 125 g et on fait varier la longueur du fil. On obtient les mesures suivantes :

ℓ (en cm) 12,3 24,4 28,6 32,4 38,5
Δt (en s) 14,1 19,8 21,4 22,8 24,9

Ensuite je ne comprends vraiment rien meme avec mes lecons je ne sais pas comment faire
On trace alors les trois graphiques ci-contre :
Quel est le graphique le plus simple à exploiter ? Justifier.
La relation littérale entre T et ℓ peut alors s'écrire T = k . ℓ a.
Donner les valeurs de a et k.
En déduire une valeur expérimentale pour l'intensité de pesanteur terrestre gexp.

1) Calculer la valeur théorique gth de l'intensité de pesanteur terrestre.
2) Comparer gexp et gth à l'aide d'un calcul d'écart relatif. Commenter le résultat obtenu.

Pendule de Huygens

Posté par
gts2
re : Pendule de Huygens 12-04-20 à 18:00

Bonjour,

Pour l'effet de la masse, vous constatez expérimentalement que T ne dépend pas de m, et on vous donne une "formule" ne dépendant pas de m.
Où est le problème ?

Quelle est la courbe la plus simple que vous connaissiez (simple géométriquement et analytiquement) ? Est-ce que vous retrouvez cette courbe parmi les trois ?

"La relation littérale entre T et ℓ peut alors s'écrire T = k . ℓ a."
Je suppose que c'est T = k . ℓa ?
Pour répondre, il faut avoir fait la question précédente.

Posté par
marine58
re : Pendule de Huygens 12-04-20 à 18:24

Ah pour moi il fallait justifier par un calcul est comme il manquait des données je me suis embrouillé pour rien, d'accord merci

La plus simple en théorie à exploiter est la 3e grace au fait qu'elle passe par l'origine est que ces unités ne soient pas compliqués mais je doute que ce soit ce que je dois répondre..

Ah oui pardon c's ℓ exposant a

Posté par
gts2
re : Pendule de Huygens 12-04-20 à 18:28

Il faut chercher la courbe la plus simple (étudiée au collège, peut-être même avant ...)

Posté par
marine58
re : Pendule de Huygens 12-04-20 à 18:30

ah la courbe proportionnelle jss bête

Posté par
gts2
re : Pendule de Huygens 12-04-20 à 18:39

Ne dites pas cela : dites pas réveillée (bien qu'à cette heure...)  ou étourdie.

Posté par
marine58
re : Pendule de Huygens 12-04-20 à 19:08

mais du coup ensuite pour a et k je m'en sors comment /: ?

Posté par
gts2
re : Pendule de Huygens 12-04-20 à 19:36

Vous savez que la deuxième courbe est linéaire avec comme variable (\sqrt{\ell},T). Comment pouvez écrire T=f(l) ? Ne pas oublier que vous savez ce que vous cherchez (Huygens). Cela vous donne a.

Pour k : "ah la courbe proportionnelle", donc comment trouvez k ?

Posté par
marine58
re : Pendule de Huygens 12-04-20 à 20:16

ah pour k c'st un coefficient de proportionnalité,
par contre pour a j'ai pas bien compris

Posté par
gts2
re : Pendule de Huygens 12-04-20 à 20:23

Vous avez une droite (passant par l'origine) avec x=\sqrt{\ell} et y=T
Cette droite se traduit par y=kx, soit T=k\sqrt{\ell}

Posté par
marine58
re : Pendule de Huygens 13-04-20 à 12:08

pffiou je ne comprends pas, désolé

Posté par
gts2
re : Pendule de Huygens 13-04-20 à 13:32

Que ne comprenez-vous pas ?
Le remplacement de l'abscisse par son expression  \sqrt{\ell} ?

Ou alors vous ne voyez pas le rapport entre  \sqrt{\ell} et   \ell^a ?

Posté par
marine58
re : Pendule de Huygens 13-04-20 à 13:40

non les remplacements j'ai bien compris, mais oui le rapport entre la racine carré de l et l exposant a..

Posté par
gts2
re : Pendule de Huygens 13-04-20 à 13:45

Si y=xn, que vaut x en fonction de y ?

Posté par
marine58
re : Pendule de Huygens 13-04-20 à 14:19

euh je sais pas du tout.. je suis vraiment nulle à ça..

Posté par
gts2
re : Pendule de Huygens 13-04-20 à 14:28

Donc on va déroger à la charte :

Si  y=x2, alors x=\pm y^{1/2} ou x=\pm \sqrt{y}

Cela ne vous rappelle vraiment rien ?

Posté par
marine58
re : Pendule de Huygens 13-04-20 à 14:58

ah non j'ai littéralement jamais vu ça

Posté par
gts2
re : Pendule de Huygens 13-04-20 à 15:11

Donc on admet et on continue.

Posté par
marine58
re : Pendule de Huygens 13-04-20 à 15:50

donc l exposant a= T/k mais après comment je sors a..
et donc pour k=T/l exposant a

Posté par
gts2
re : Pendule de Huygens 13-04-20 à 16:12

Dit de manière plus explicite  y^{1/2}=\sqrt{y}

Posté par
marine58
re : Pendule de Huygens 13-04-20 à 16:22

brr je sais vraiment pas :/

Posté par
gts2
re : Pendule de Huygens 13-04-20 à 16:25

Le texte dit chercher T = k . ℓa

Vous avez montré que T=k\sqrt{\ell}

Et je vous ai indiqué que  y^{1/2}=\sqrt{y}

Que vaut a ?

Posté par
marine58
re : Pendule de Huygens 13-04-20 à 16:28

racine carré de l =T/k ?...

Posté par
gts2
re : Pendule de Huygens 13-04-20 à 16:32

Oui, cela est juste, mais la question est "Donner les valeurs de a et k."

Posté par
marine58
re : Pendule de Huygens 13-04-20 à 16:53

mais du coup on a pas k et on doit utliser u=quelle valeur de T..

Posté par
gts2
re : Pendule de Huygens 13-04-20 à 17:35

On utilise le graphe pour trouver k.



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