Voilà j'ai un ex à rendre pour demain mais je n'arrive pas à le faire :-( :-?, si vous pourriez m'aidez merci beaucoup !
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Un pendule simple est constitué d'un fil inextensible de longueur l=60cm et de masse négligeable au bout duquel est accrochée une masse m=100g considérée comme ponctuelle et confondue avec son centre d'inertie. Le fil peut tourner sans frottement autour d'un axe horizontal. Sa position est repérée par l'angle alpha qu'il fait avec la verticale. Le niveau de référence de l'énergie potentielle est celui pour lequel alpha= 0.
La masse est écarté d'un angle alpha 0=30° par rapport à la verticale puis lâchée sans vitesse initiale.
1- Quelles sont les forces qui s'exercent sur la masse m ? Les représenter.
2- Pour une position quelconque repérée par alpha, donner:
- l'expression littérale de l'énergie cinétique de la masse;
- l'expréssion littérale de son énergie potentielle;
- l'expression de l'énergie mécanique E = Ec + Ep.
3- Montrer que le travail de la force exercée par le fil sur la masse est à tout moment nul.
Que peut-on déduire pour l'énergie E de la masse ?
4- Calculer alors la vitesse de la masse en 0.
5- Quelle est la hauteur (ou l'angle) de remontée de la masse ?
1°) forces : poids P et tension du fil T
P = m*g orienté vers le bas appliqué en G
T = (inconnu) colinéaire au fil appliqué au point d'accroche (qu'on assimile a G car l'objet est "petit" ) orienté du pendule vers l'autre bout du fil
2°)
Ep=- travail du poids uniquement (car le travail de T est nul car cette force est toujours perpendiculaire au deplacement)
d'où Ep = -m*g*h (ou h designe la hauteur du pendule donc h = l*sin(alpha))
ici j'ai pris pour réference la position la position la + basse du ^pendule)
Ec = 1/2*m*v²
Ep = m*g*l*sin(alpha)
donc Em=1/2*m*v²+m*g*l*sin(alpha)=constante (c'est le théoreme de l'enrgie mecanique avc des forces conservatives)
Em=cste pour toutes position donc Em(O) = Em(au moment du laché)
donc 1/2*m*v(O)²=m*g*l*sin(alpha0) donc V(O) = .....
5°) il faut en fait trouver le moment où la vitesse s'annule : nécessairement on trouve par conseration de l'energie méca que sin(alpha)=sin(alpha0) donc que alpha=alpha0
ou alpha=Pi-alpha0 (le tout modulo 2*Pi mais c'est sans importance pr la question)
6°) la masse oscille entre l'angle alpha0 et l'angle Pi-alpha0
C'est la vitesse, c'est la définition de base de l'énergie cinétique, tu devrais savoir ça qd même...sinon je vois même pas comment tu fais pour comprendre l'exercice!
coucou! J'a compris la différence entre énergie cinétique et énrge potentiel de pesanteur mais j'ai du mal a assimilé la notion de travail et sa différence avec l'énergie cinétique!! merci de me réponde!!
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