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theoreme de l energie cinetique
bonjour je suis en premiere S et j'essaie de resoudre une exo de physique mais je n'y arrive pas. quelqu'un pourrait il m'aidé ? merciii d'avance.
voila l'ennoncé : un pendule simple est constitué d"une petite bille assimilable a un point materiel de masse m = 50 g. attachéé a un fil inextensible de longeur l= 40 cm.
l'ensemble est fixé en un point O et on considere que les forces de frottement sont negligeables.
a) on ecarte le pendule de sa position d'equilibre d'un angle alfa 0 = 40° ( position de A de la bille )
on le lachesans vitese initiale. on repere la position du pendule par la valeur alfa de langle que fait le fil avec la verticale. Calculer le travail des forces de pesanteur lorsque l'angle que fait le fil avex la verticale passe de la valeur alfa 0 a la valeur alfa.
b) Calculer la valeur de la vitesse de la bille lorsque l'angle que fait le fil avex la verticale a pour valeur alfa. Calculer sa vitesse en B.
c)le pendule oscille autour de sa position d'equilibre. pour quelles valeur de alfa la vitesse de la bille est elle nulle?
d) on recommmence l'experience en placant une butée en C. le point C est sur la verticale passant par O a 12cm en desous de O.
a quel hauteur remonte la bulle? conclure.
peut etre que c un probleme classique mais pr repondre a la question a)
c'est bien W(p) = mg (za-zb)
= mg ( alfa0 - alfa )
mais alfa etant un angle alors je dois utilser le sinus ? et on doit trouver 3.1*10 J
pour la uqestion B je pense avoir compris si j'ai bien compris le petit a) mais pas pour la hauteur cad la question D)
peut tu me repondre stp . mercii
oui W=mg (za-zb) b est la position d'équilibre
il faut donc déterminer la hauteur za-zb.
A est la position de la bille a 40°
B est la position d'équlibre
tu fais le shéma du pendule écarté de 40°
tu traces le triangle OHA rectangle en H (H est sur OB) tu vois alors que
za-zb= HB
avec la trigo dans le triangle rectangle OHA tu trouves
za-zb = HB = l-lcos40 = l(1-cos40)
d'ou W=mgl(1-cos40)
d'accord mais j'arrive pas a comprendre c quoi les barres ou l.
eh oui !avant j'aimerai savoir les forces qui sont presentes sont le poids mais il ya aussi la tension du fil ??? pour la question B) pour calculer la vitesse est que je peux fair cela: 1/2 vb² -1/2va²=somme des travaux des forces ext
1/2vb²-0= W(p) *ab
vb = racine 2*p*ab /m
es ce possible ???
le "l" c'est la longueur du fil (voir ton énoncé, qui vaut 40 cm).
oui il y a aussi la tension du fil, mais elle n'intervient pas dans le travail puisque elle est perpendiculaire a tout moment au mouvement (W(T)=0 voir + bas).
pour calculer la vitesse en B oui
1/2 vb² -1/2va²=somme des travaux des forces ext (1)
ensuite comprends pas:
1/2vb²-0= W(p) *ab , c'est quoi ab?
la relation (1) s'écrit 1/2vb²-0= W(p) c'est tout, et W(p) se calcule comme je l'ai écrit plus haut (post du 28/12 21h41)
pourquoi W(T)=0?
W(T) est un produit scalaire de la force par le déplacement
tu sais que la trajectoire est circulaire
or la tension du fil est selon la direction du fil (rayon de la trajectoire circulaire)
le déplacement est la tangente du cerle
donc on a toujours force et déplacement perpendiculaires et W(T)=0
aah d'accord mercii pour l'explication car je ne comprennais pas. maintenant qu'on a ecrit que 1/2 vb² -0 = W (p).
on cherche vb donc on l'isole et cela donne : 1/2 vb²= W (p)
vb = rac 2*W(p) ????
attention !! l'expression c'est 1/2mVb²-0= W(p) , il manquait la masse de la bille car c'est Ecb- Eca = W(p) ,( energie cinétique )
oui vb = rac ((2*W(p))/m) et remplace W(p) par son expresion W=mgl(1-cos40)
tu as alors l'expression littérale de la vitesse en B:
Vb = rac (2*mgl(1-cos40))/m
Vb = rac 2gl(1-cos40)
unités: tout en SI donc g=9.8 m/s^2
l=40 cm = 0.4 m
donc la vitesse est en m/s
NB: remarque que la masse de la bille n'intervient pas dans le calcul de la vitesse en B
place ta calculette en mode degré
d'accord c vrai qu'il faut passer par les etapes intermediaires pour arriver au bon resultat et mieux comprendre . j'ai compris .
mercii
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