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période d'oscillation du pendule (élastique +simple)

Posté par
skywalker
11-08-19 à 03:12

Bonjour , sil vous plaît j'ai un souci car j'ai des idées pour cet exercice mais j'aimerais bien avoir vos avis
On dispose d'une poulie homogène de centre Ô de rayon R placée dans un plan vertical et pouvant tourner autour d'un axe fixe horizontal (delta) passant par son centre. Le moment d'inertie par rapport à cette axe est J=4 x10^-2 kg.m^2.  A l'extrémité d'une tige de masse négligeable , solidaire, de la poulie de longeur a=5 cm,  on fixe une surcharge au point A de masse m=100g comme l'indique la figure ci dessous. Au point C milieu de OA on fixe l'extrémité d'un ressort horizontal à spires non jointives pouvant travailler en compression comme en extension et dont l'autre extrémité est fixée de telle façon que la tension du ressort soit nulle lorsque OA est vertical. On écarte OA d'un angle" alpha m" faible afin que l'on puisse supposer que le ressort est toujours vertical et on lâche à l'instant t=0
1) Quelle est la période du pendule ainsi constitue sachant que la raideur du ressort est K=8N/m ( la force exercée par le ressort est de la forme F=-Kx, Où x représente son allongement)
2) evaluer en fonction du temps les expressions de l'angle"alpha" que fait OA avec la verticale et de l'allongement x du ressort.  Merci bien pour le temps accordé à cet exercice

période d\'oscillation du pendule (élastique +simple)

Posté par
krinn Correcteur
re : période d'oscillation du pendule (élastique +simple) 11-08-19 à 09:21

Bonjour,
C'est costaud pour un exo de Terminale.

2 approches possibles :

1) théorème du moment cinétique (appliqué en O )

2) conservation de l'énergie mécanique du système
d Em/dt = 0

Posté par
skywalker
re : période d'oscillation du pendule (élastique +simple) 11-08-19 à 12:31

Merci , j'ai essayé la première approche mais je me suis emmêlé les pinceaux et j'aimerais bien voir ce que vous trouverez

Posté par
krinn Correcteur
re : période d'oscillation du pendule (élastique +simple) 11-08-19 à 12:37

C'est dans l'autre sens que ça marche:
tu dis ce que tu as fait et le forum regarde si c'est correct
Ou tu dis où tu bloques exactement, et le forum essaie de te "débloquer"

Posté par
skywalker
re : période d'oscillation du pendule (élastique +simple) 11-08-19 à 12:40

Merci je vais essayer de poster mon essai

Posté par
skywalker
re : période d'oscillation du pendule (élastique +simple) 11-08-19 à 13:38

S'il vous plaît en essayant la deuxième méthode , si je procède ainsi : Em= Ec +Epp+ Epe
Si je considère qu'à t=0 on a V=0 donc Ec=0
Epe=1/2 Kx^2
Ep= mga (1-cos (alpha))
En appliquant la dérivé par rapport au temps je ne retrouve pas l'équation différentielle

Posté par
skywalker
re : période d'oscillation du pendule (élastique +simple) 11-08-19 à 13:48

Bon j'ai essayé une autre approche je prends Ec à un instant t quelconque et Epp pareil

Posté par
krinn Correcteur
re : période d'oscillation du pendule (élastique +simple) 11-08-19 à 13:58

Oui, c'est mieux!

Posté par
skywalker
re : période d'oscillation du pendule (élastique +simple) 11-08-19 à 14:02

Je trouve W^2=gl+1/4( ka^2 )/m et on sait que T=2pi/W . Je je me suis trompé pour W ou le résultat est juste? Svp

Posté par
krinn Correcteur
re : période d'oscillation du pendule (élastique +simple) 11-08-19 à 14:03

Et avec un schéma un plus précis, c'est encore mieux

période d\'oscillation du pendule (élastique +simple)

Posté par
krinn Correcteur
re : période d'oscillation du pendule (élastique +simple) 11-08-19 à 14:14

J n'apparaît pas, c'est pas bon signe!
Et ça n'a pas l'air homogène en plus.

Que trouves-tu pour Ec?

Posté par
skywalker
re : période d'oscillation du pendule (élastique +simple) 11-08-19 à 19:02

Pour Ec je l'ai calculé à un instant t quelconque et j'ai trouvé 1/2 mv^2 Où v=alpha point

Posté par
krinn Correcteur
re : période d'oscillation du pendule (élastique +simple) 11-08-19 à 19:08

Citation :
Le moment d'inertie par rapport à cette axe est J=4 x10^-2 kg.m^2

On tient compte ici de l'inertie J de la poulie donc il manque un terme.

De plus v= a '

Posté par
skywalker
re : période d'oscillation du pendule (élastique +simple) 11-08-19 à 19:19

Oui c'est vrai c'est un peu ambiguë

Posté par
krinn Correcteur
re : période d'oscillation du pendule (élastique +simple) 11-08-19 à 19:34

Donc finalement : Ec = 1/2 J '2 + 1/2 m a2 '2 = 1/2 (J + m a2) '2

Posté par
skywalker
re : période d'oscillation du pendule (élastique +simple) 12-08-19 à 06:16

Merci

Posté par
odbugt1
re : période d'oscillation du pendule (élastique +simple) 12-08-19 à 10:30

Bonjour,

Même si cela ne change pas grand chose à cet exercice :
Ressort horizontal ou vertical ?

Citation :
Au point C milieu de OA on fixe l'extrémité d'un ressort horizontal à spires non jointives pouvant travailler en compression comme en extension et dont l'autre extrémité est fixée de telle façon que la tension du ressort soit nulle lorsque OA est vertical. On écarte OA d'un angle" alpha m" faible afin que l'on puisse supposer que le ressort est toujours vertical et on lâche à l'instant t=0



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