consuello

bonjour, j'ai des difficulté rencontré a mon exercice de physique a rendre avant 13h pouvez-vous m'aider svp

Exercice 1 – Energie d’un pendule (8 points)

Un objet métallique M, de masse m, est suspendu à l’extrémité d’un fil inextensible de masse négligeable et de longueur . Le fil est accroché par son autre extrémité en un point fixe O. On lâche la masse d’un angle q0 sans vitesse initiale. Données: = 30 cm ; m = 470 g ; g = 9,8 N. kg-1. I - Étude théorique On considère que l’objet M n’est soumis qu’à deux forces : la force T exercée par le fil et le poids P .

1. Représenter ces forces sur un schéma.

2. Enoncer le théorème de l’énergie mécanique.

3. Que peut-on dire du travail de la force T exercée par le fil ?

4. L’énergie mécanique est-elle conservée?

5. Lorsque l’objet M n’est soumis qu’à deux forces, on obtient la courbe théorique suivante représentant l’amplitude de q (en degrés) en fonction du temps (en secondes); le pendule simple a été lâché sans vitesse initiale d’une position repérée par un angle q0 petit.

Quelle est la valeur de l’angle q0 et quelle est la période des oscillations ?

6. Parmi ces 4 formules, déterminer par une analyse dimensionnelle celle qui correspond à la période du pendule simple. Réponse A: T m 2 = π ; réponse B: T g L = π2 ; réponse ? T m 2 = π ; réponse ? T g 2 = π .

7. Que peut-on dire de l’évolution de l’amplitude de q ?

8. On dit que le mouvement du pendule est pseudo-périodique; déterminer la pseudo-période des oscillations en utilisant les documents fournis. Comparer la valeur trouvée à la période du pendule trouvée à la question 5.

9. D’après le théorème de l’énergie mécanique, comment peut-on justifier la perte d’énergie mécanique du pendule?