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Physique : Pendule

Posté par
lulu83
25-02-06 à 13:22

Bonjour,

J'aurai besoin d'aide pour un exercice de physique portant sur les énergies.

ennoncé : Un pendule est constitué d'une petite bille métalique, de masse m=45g, suspendue à un fil inextensible, de masse négligeable et de longueur l=1.00m .La bille est assimillé à un corps ponctuel.
Le fil est accroché en un point O et les mouvements du pendule s'effectuent dans un plan vertical.
Le fil du pendule étant initialement vertical, on l'écarte de cette position d'un angle m=45°.
Puis le fil tendu, on le lache sans vitesse.

A) Justifier que la somme de l'énergie cinétique et de l'énergie potentielle de pesanteur se conserve alors pour la boule du pendule, moyennant certaine(s) hypothése(s) que l'on précisera.

B) On prend pour altitude 0 la position de la bille au repos .
Montrer que l'energie potentielle de pesanteur de la bille , lorsque le fil est incliné d'un angle , peut s'écrire :
Epp = mgl(1-cos).

C) Aprés avoir franchi la position verticale, quel sera l'angle maximal d'inclinaison du fil?

D) Déterminer la valeur de la vitesse de la bille pour =0° et pour =30°


Voila, j'aimerai bien que quelqu'un m'aide à faire cet exo, parce que je n'y arrive pas du tout.

Merci d'avance à tous ceux qui m'aideront

Posté par
Skops
re : Physique : Pendule 25-02-06 à 14:25

Bonjour

A) L'énergie mécanique se conserve si les forces agissant sur le mobile a part le poids ne travaillent pas.
Il te reste à justifier que le travail de la tension du fil est nul.

B) Un petit dessin va t'aider
J'écarte la bille vers la droite d'un angle 3$\alpha
J'apelle A le point ou la bille se trouve après l'écartement d'angle 3$\alpha
J'apelle C, le point ou la bille se trouve quand elle est au repos
J'apelle B, un point du segment OC tel que OAB soit rectangle en B

OB=cos(\alpha)
Donc OC-OB=1-cos(\alpha)

Donc E_p=mg(1-cos(\alpha))

3) Ensuite, on utilise la conservation de l'énergie mécanique
On sait qu'au point A, on a
E_p=0.45(1-cos(45))
E_c=0

On sait qu'au point I (point ou se trouve la bille avec angle maximale)

E_p=0.45(1-cos(\alpha))
E_c=0

Donc (sans etre sur) je dirais que 3$\alpha=45

Pour le D) tu n'as pas d'indication sur la vitesse a quel instant ?

Skops

Posté par
lulu83
re : Physique : Pendule 25-02-06 à 16:38

A) WOA(\vec{T})= \vec{T}.\vec{OA}
= T\times1*45°
= T\times cos45

Mais on ne connait pas la norme de T !?

B) Merci, je comprends mieux  maintenant.

C) Je ne comprend pas bien pourquoi vous dites que =45°

D)Je n'ai aucune indication sur la vitesse

Posté par
lulu83
re : Physique : Pendule 25-02-06 à 17:35

Posté par
lulu83
re : Physique : Pendule 25-02-06 à 22:11

Quelqu'un peux m'aider pour le A svp

Posté par
Skops
re : Physique : Pendule 26-02-06 à 00:38

La trajectoire curviligne peut être assimilé à des tangentes qui sont à chaque instant perpendiculaire à la corde.

Skops

Posté par
lulu83
re : Physique : Pendule 26-02-06 à 00:49

Donc T = 0  d'où W(\vec{T})=0  ?

Posté par
Skops
re : Physique : Pendule 26-02-06 à 00:54

Non T est différent de 0
Mais W(\vec{T})=0

Skops

Posté par
Skops
re : Physique : Pendule 26-02-06 à 10:35

Est ce que qulqu'un pourrait vérifier mon raisonnement s'il vous plait

Skops

Posté par
Skops
re : Physique : Pendule 26-02-06 à 13:09

up

Skops

Posté par
Skops
re : Physique : Pendule 26-02-06 à 20:52

Le dernier up

Skops

Posté par
lulu83
re : Physique : Pendule 27-02-06 à 15:52

up

Posté par
lulu83
re : Physique : Pendule 27-02-06 à 18:28

Je n'arrive pas à prouver que W(\vec{T}) = 0


Pouvez vous m'aidez svp

Posté par
lulu83
re : Physique : Pendule 27-02-06 à 19:23

Skops tu ne t'es pas trompé quand tu dis : Ep = 0.45(1-cos(45)) ?

je crois que tu as oublié le "g" . Car Ep = mgh.

Posté par koul (invité)re : Physique : Pendule 27-02-06 à 20:02

A. L'énergie mécanique se conserve si les actions de l'air sur la bille sont négligeables ( on néglige les forces de frottement)

ensuite c'est évident que la tension du fil ne travaille pas puisque la trajectoire est circulaire et la tension est a chaque instant portée par le rayon de la trajectoire. comme le travaille est un proquit scalaire de T
par le déplacement qui est porté par la tangente a la trajectoire
donc a chaque instant T et le déplacement sont perpendiculaires
d'ou W(T)= 0

Posté par zisland6 (invité)re : Physique : Pendule 05-03-06 à 15:57

bonjour, j'ai le meme exercice a faire alors je profite qu'il y ai deja un topique dessu


je ne compren pas le resonnement de la question B
pourquoi OB=cos?

alors quelqu'un peu m'expliquer?

merci

Posté par
Skops
re : Physique : Pendule 05-03-06 à 16:09

Et bien

3$cos(\alpha)=\frac{OB}{1}

Donc
3$cos(\alpha)=OB

Skops



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