Bonjour
j'ai beaucoup de mal a comprendre l'exercice de basse de la pendule simple je bloc au moment ou sa devient trop mathématique.
On obtient l'équation différentielle:
l'amplitude des oscillations est faible :
h=9.8m/s² et l=2m
je voudrai trouver l'équation différentielle et la période des oscillations. ce qui me pause problème c'est l'equation différentielle.
merci d'avance de m'éclairer sur la voit à suivre
Le poids P de la masse m peut être décomposé en 2 composantes.
La verte sur le dessin qui est compensée par la traction dans le fil et la mauve sur le dessin.
La force F est tangentielle à la trajectoire du centre d'inertie de la masse et on a :
F = P*sin(theta)
F = mg.sin(theta)
La masse est donc soumise à un couple C = F*L autour du point S.
C = mg.L.sin(theta)
Le moment d'inertie de la masse autour de S est : J = m.L²
On a donc l'équation : C = -J*gamma avec gamma = d²theta/dt² l'accélération angulaire de la masse.
--> mg.L.sin(theta) = - m.L²*d²theta/dt²
d²theta/dt² + (g/L).sin(theta) = 0
Si les oscillations sont de faible ampitude, on peut assimiler sin(theta) à theta et l'équation différentielle devient alors :
d²theta/dt² + (g/L) * theta = 0
Résolution de cette équation:
p² + (g/L) = 0
p = +/- i.V(g/L) (Avec V pour racine carrée).
theta = A.sin(V(g/L).t) + B.cos(V(g/L).t))
Si à l'instant t = 0, theta = theta0 et la vitesse de la masse est nulle, alors on obtient :
A = 0 et B = theta0 et donc :
theta(t) = theta0 * cos(V(g/L).t))
La pulsation de l'oscillation est w = V(g/L)
2.Pi/T = V(g/L)
T = 2.Pi*V(L/g)
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On peut évidemment arriver au même résultat par d'autres méthodes.
Sauf distraction.
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