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pendule élastique horizontal

Posté par
ornel
06-03-18 à 18:43

bsr; soit un pendule élastique constitué d'un cylindre de masse M=200g attacher à un ressort dont la constante de raideur est k=20N/m on considéré que l'ensemble peu coulisser sans frottement sur une tige horizontale. lorsque le solide est en équilibre, son centre d'inertie coïncide avec la gravitation o de l'axe.  1) calculer la période des oscillations de ce pendule 2) déterminer l'équation horaire du mouvement de se solide  3)calculer le temps t1 au bout duquel le mobile inverse le sens de son mouvement  4)calculer le temps t2 au bout duquel le mobile repasse par sa position d'équilibre  J'ai calculer la période des oscillation j'ai les difficulté  surtout au niveau des questions 3 et 4 merci

Posté par
vanoise
re : pendule élastique horizontal 06-03-18 à 19:14

Bonjour
Pour déterminer sans ambiguïté l'équation horaire, il faut connaître les conditions initiales : abscisse et vitesse à l'instant date t=0.

Posté par
J-P
re : pendule élastique horizontal 06-03-18 à 19:21

2) En répondant à la question 2, tu devrais trouver :  

x(t) = Xo.cos(\sqrt{\frac{k}{m}}.t)  
(Xo étant l'abscisse du centre d'inertie de la masse à l'instant t = 0 où il est laché sans vitesse initiale)

Et c'est alors facile de répondre aux autres questions.


... Et donc commence par essayer de trouver la réponse ci-dessus.

Sauf distraction.  

Posté par
vanoise
re : pendule élastique horizontal 06-03-18 à 21:56

Citation :
(Xo étant l'abscisse du centre d'inertie de la masse à l'instant t = 0 où il est laché sans vitesse initiale)

Je n'arrive pas à trouver cette indication dans l'énoncé.  Ai-je raté quelque chose ?

Posté par
J-P
re : pendule élastique horizontal 07-03-18 à 09:03

Bien évidemment ...

La plupart des énoncés sont plein de lacunes.
Si on ne suppose pas une volée de "non dits" alors on est bloqué.

L'enseignement n'est plus ce qu'il était, les énoncés sont souvent incomplets et  même très souvent remplis d'idioties, il faut bien faire avec.

Ici, l'énoncé suit la règle quasi générale ... il y manque plein de choses.

On peut donc , soit :
a) demander les conditions initiales ...
Question qui recevra certainement la réponse "Je ne sais pas, j'ai copié l'énoncé au complet".

b) Supposer les conditions initiales les plus plausibles ... et les indiquer.
Quitte au questionneur de les modifier si c'est lui qui les a supprimées de l'énoncé initial ... ce qui n'est probablement pas le cas.

Posté par
ornel
re : pendule élastique horizontal 07-03-18 à 13:30

bjr je m'excuse j'avais oublier un paragraphe de l'énonce en fait le voici: la solution géneral de l'équation différentielle du mouvement s'écrit sous la forme: x(t)=xmcos(2π/To+&o) Xm est l'amplitude du mouvement, To la période et &o est la phase à l'origine .on écarte le solide de sa position d'équilibre d'une distance X telle que X=+2,0cm puis on le lance avec une vitesse de composante Vxo=0,20m/s.  c'est la suite de  de l'exercice sur le pendule élastique MERCI

Posté par
vanoise
re : pendule élastique horizontal 07-03-18 à 14:05

OK. Dans ces conditions, commence par exprimer v(t) en dérivant par rapport à t l'expression de x(t)fournie par l'énoncé.
Etudie ensuite les deux cas particuliers :
x(0)=2,0.10-2m
v(0)=0,20m/s
Cela va te conduire à un système de deux équations à deux inconnues : l'amplitude Xm et la phase initiale .

Posté par
ornel
re : pendule élastique horizontal 07-03-18 à 15:26

ok merci j'ai trouver ces deux valeurs Xm=0,0282m et tang&=-1 donc &=-π/4

Posté par
ornel
re : pendule élastique horizontal 07-03-18 à 15:27

je ne sais comment faire pour déterminer les différents temps t1 et t2

Posté par
vanoise
re : pendule élastique horizontal 07-03-18 à 15:33

D'accord avec toi !

Posté par
ornel
re : pendule élastique horizontal 07-03-18 à 15:48

pourrai je remplacer ces différentes valeurs sur la solution général de l'équation différentielle pour déterminer les différents temps demander??

Posté par
vanoise
re : pendule élastique horizontal 07-03-18 à 16:23

Maintenant, tu connais exactement l'expression de x(t) et celle de v(t). Il faut raisonner à partir de ces deux expressions pour répondre aux questions posées. Pour t'aider un peu et même te permettre de "t'auto corriger", voici les courbes correspondant à x(t) en rouge et à v(t) en bleu.

pendule élastique horizontal

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