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Niveau maths sup
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pendule simple

Posté par
T-T
20-09-09 à 18:33

bonjour ,j'ai quelques petit probleme sur un exo

Une spère assimilable a un point est acrrochée a un fils souple inextansible de masse négligeable et de longueur l dont l'autre extrémité est fixée a un point O

1) déterminer la position ou les positions d'équilibre de la sphère

quand l'angle vaut 0

2) discuter leur stabilité
c'est un équilibre stable puisque le point matériel reviendra toujour a sa position initial

3) On écarte la sphère de sa position d'équilibre stable d'un angle et on l'abandonne sans vitesse iniatile. calculer la tension du fil en fonction de l'angle

donc j'applique le principe fonfamentale de dynamique
m a = P +T

Je projecte sur U et Ur

m(ld²/dt²)=-mgsin
-ml(d/dt)²=mg cos + T

donc   T = l (d/dt)² +g cos

il faut exprimer (d/dt)² en fonction de

donc on utilise le theoreme de l'energie mécanique comme il n'y a pas de frottement
Ec=1/2m(ld/dt)² et Ep=mg l cos

d'ou  1/2m(ld/dt)² +mg l cos = cte

c'est ici que les problémes commencent  pour trouver la cte j'utilise les conditions initiales
(0)= puisque On écarte la sphère de sa position d'équilibre stable d'un angle

et d()/d( = 0 puisque pas de vitesse initial

or je trouve T = g cos ce qui est faux

je pense que l'erreur vient des conditions iniales sinon je ne vois pas ou je me suis trompé

merci

Posté par
T-T
re : pendule simple 20-09-09 à 18:44

oups j'ai fais une petite erreur les sont des merci

Posté par
donaldos
re : pendule simple 20-09-09 à 18:48

C'est monstrueux...

Sinon, tu projettes le PFD sur \vec{u}_{\theta} et \vec{u}_{r}. et c'est très bien.

Mais d'où en déduis-tu ton expression de T? Tu n'as pas oublié quelque chose en route?

Posté par
T-T
re : pendule simple 20-09-09 à 18:50

ba de la projection sur  Ur je vois pas ce qui est monstrueux :s peut etre me suis je mal expliqué

Posté par
donaldos
re : pendule simple 20-09-09 à 18:52

Pour la monstruosité, je parlais juste des symboles ^^

L'expression de T que tu obtiens est-elle homogène à une force...?

Posté par
T-T
re : pendule simple 20-09-09 à 18:55

ah ouais c'est vrai

Euh non pas du tout  , donc oui c'est bien faux ^^

je pense que l'erreur vient des conditions initiales

Posté par
donaldos
re : pendule simple 20-09-09 à 18:59

Plutôt des calculs initiaux. Tu as supprimé la masse m de ton expression de T dès le début.

Pour la suite, je suis tes calculs mais je ne vois pas où tu utilises les résultats déduits de la conservation de l'énergie mécanique.

Posté par
T-T
re : pendule simple 20-09-09 à 19:06

sa ne change rien d'enlever la masse , non , sa simplifie juste un peu ?


j'ai 1/2m(ld/dt)² +mg l cos  = cte comme il n'y a pas de frottement

(0)=  et d()/dt= 0

donc cte = m g l cos

je pense que l'erreur est ici :/

Posté par
T-T
re : pendule simple 20-09-09 à 19:18

enfin si je continue avec ce résutat sa donne (ld()/dt)²=gl(2cos -cos)

donc en replacent on trouve  T=gl(2cos-cos )+g cos

ce qui n'est toujours pas homogène ...

Posté par
T-T
re : pendule simple 20-09-09 à 19:21

Posté par
T-T
re : pendule simple 20-09-09 à 19:52

helppp :)

Posté par
donaldos
re : pendule simple 20-09-09 à 19:58

Je crois que tu es malheureusement victime d'erreurs d'inattention.

Dans l'équation que je t'indiquais, on ne peux pas simplifier en divisant par m.

De même, dans ton utilisation de la conservation de l'énergie mécanique, un "2" s'est retrouvé pris dans la mauvaise parenthèse.

Quand tu injectes \left(l\frac{{\rm d}\theta}{{\rm d}t}\right)^2 dans ton expression de T, tu oublies que ce que tu cherchais initialement c'est seulement l\left(\frac{{\rm d}\theta}{{\rm d}t}\right)^2.

De petites choses à corriger donc.

Posté par
T-T
re : pendule simple 20-09-09 à 20:03

en effet , meme beaucoup ..
mais une chose dont je doute toujours

les conditions initiales :  (0)= et d()/dt=0
c'est correct?
(pour éviter de me tromper encore...)

Posté par
donaldos
re : pendule simple 20-09-09 à 20:08

Oui, c'est bon.



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