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Détermination de la masse de la terre grâce à un pendule

Posté : lun. 25 mars 2013 20:31
par Gaël - S
Bonjour Monsieur, Madame,
Je suis en Terminale scientifique et je vois en se moment sur les énergies et la mécanique. Nous avons pour la fin de la semaine cette activité à faire mais je suis bloqué dès les première questions. Est-ce qu'il est possible de la travailler ensemble pour pouvoir y voir plus claire... Je vous fait parvenir le scanne de mon activité en pièce jointe:
Voici donc mon activité
Voici donc mon activité
Je vous fait part des éléments de réponse et de mon raisonnement de base pour qu'on puisse trouver où je commet mes erreurs:
1a) On peut dire que la période dépend du lieu géographique. Je conjecture que la variation dépend de l'altitude mais je n'en sais rien, on me demande un rapport entre les deux période mais j'en ai aucune des deux...

b)D'après le document 2 la grandeur physique qui peut expliquer cette différence d'observation est "g", l'intensité de la pesanteur ( mais c'est une constante qui est égale à 9.81 et il me semble, unique sur toute la Terre). Cependant: 2π est un chiffre, et L est constant vu que c'est le même pendule. Donc ===> problème.

c)La grandeur physique précédente (donc je suppose qu'on parle de "g") dépend du temps, de la longueur et de la masse car g s'exprime en Newton soit en kg.m/s² (me semble-t-il)

2) Ici je déduit d'après la relation que l'on nous donne dans l'énoncer :"T=2π(L/g)^0.5" que pour T=1s nous avons: L=g/4π²=24,8.10^-2m soit 24,8cm

3a)L'expression littérale de l'interaction gravitationnelle est: F= G.m(pendule).m(Terre)/d² ===>relation [1]

b)On nous dis que F=P(pendule) soit: G.m(pendule).m(Terre)/d²=m(pendule)g <=> g=G.m(Terre)/d² ===>relation [2]

c)D'après la relation de l'énoncer , si nous isolons g nous avons: g=4π²L/T²

d)m(Terre)=M(T)
Ici je suppose qu'il veulent que l'on fasse un mélange entre la relation [1] et la relation [2] mais vu que nous avons aucun élément qui s'annule je n'y vois pas l’intérêt... J'ai du loupé quelque chose.

e) /

4) à faire en Tp



Voila, je suis donc très flou dans l'ensemble de l'activité, mon raisonnement me semble pourtant juste. Est ce que vous pouvez m'aider alors se serai chouette. En vous remerciant d'avance.
Gaël

Re: Détermination de la masse de la terre grâce à un pendule

Posté : mar. 26 mars 2013 21:56
par SoS(11)
Bonsoir,

Je reprends toutes vos réponses et j'y ajoute des commentaires pour vous aider.

1a) On peut dire que la période dépend du lieu géographique. Je conjecture que la variation dépend de l'altitude mais je n'en sais rien, on me demande un rapport entre les deux période mais j'en ai aucune des deux...

Le début de votre réponse est juste mais c'est la réponse au c) que vous commencez à donner.
En ce qui concerne le rapport je ne vois pas cette question!
Pour le a), il suffit de lire le document 1 et d'indiquer comment sont les périodes l'une par rapport à l'autre.

b)D'après le document 2 la grandeur physique qui peut expliquer cette différence d'observation est "g", l'intensité de la pesanteur ( mais c'est une constante qui est égale à 9.81 et il me semble, unique sur toute la Terre). Cependant: 2π est un chiffre, et L est constant vu que c'est le même pendule. Donc ===> problème.

Là encore votre début est juste g est presque constant mais varie en effet avec l'altitude et la latitude.

c)La grandeur physique précédente (donc je suppose qu'on parle de "g") dépend du temps, de la longueur et de la masse car g s'exprime en Newton soit en kg.m/s² (me semble-t-il)

J'ai répondu dans mon précédent commentaire.

2) Ici je déduit d'après la relation que l'on nous donne dans l'énoncer :"T=2π(L/g)^0.5" que pour T=1s nous avons: L=g/4π²=24,8.10^-2m soit 24,8cm

Parfait

3a)L'expression littérale de l'interaction gravitationnelle est: F= G.m(pendule).m(Terre)/d² ===>relation [1]

C'est juste

b)On nous dis que F=P(pendule) soit: G.m(pendule).m(Terre)/d²=m(pendule)g <=> g=G.m(Terre)/d² ===>relation [2]

C'est juste

c)D'après la relation de l'énoncer , si nous isolons g nous avons: g=4π²L/T²

TB

d)m(Terre)=M(T)
Ici je suppose qu'il veulent que l'on fasse un mélange entre la relation [1] et la relation [2] mais vu que nous avons aucun élément qui s'annule je n'y vois pas l’intérêt... J'ai du loupé quelque chose.

Plutôt entre la relation 2 et celle que vous avez au c) A chaque fois vous exprimez g donc vous pouvez égaler les deux relations et exprimer MT
Pour le calculer vous aurez besoin des valeurs de G et du rayon de la terre.

e) /

Bon courage

Re: Détermination de la masse de la terre grâce à un pendule

Posté : jeu. 28 mars 2013 20:50
par Gaël - S
Je vous remercie beaucoup de vos réponses... Je n'ai pas pus me connecter plus tôt mais maintenant je suis là ^^. Donc je résume, pour la question 1 il suffit de dire que la période du pendule est plus rapide à Paris qu'en Cayenne on à donc T(cayenne)< T(Paris).

Je vois que le "g" n'est pas une constante comme il me semblai à la base.

enfin pour la dernière question, j'isole la masse de la Terre M(T) d'après la relation [2] puis j'y rajoute la relation du c) c qui nous donne : M(T)= g*d²/G d'après [2] <=> M(T)= 4π²Ld²/(T²G) ; or D= rayon de la Terre donc on a: M(T)=4π²Lr²/(T²G)

Mon raisonnement est-il bon?

Bonne soirée à vous en tout cas. Et si je ne me reconnecte pas d'ici là, Joyeuse Pâques!

Re: Détermination de la masse de la terre grâce à un pendule

Posté : jeu. 28 mars 2013 22:05
par SoS(11)
Le 1) je pense que c'est l'inverse, relisez votre document!

Pour la suite votre raisonnement est juste.
Joyeuse pâques à vous aussi et bon courage pour la suite.

Re: Détermination de la masse de la terre grâce à un pendule

Posté : ven. 5 avr. 2013 21:06
par Gaël - S
Je me suis corrigé, en effet le 1) est bien le contraire de se que je disais mais ce n'était qu'une faute d'inattention... Nous avons corriger l'exercice en classe la semaine dernière mais je me permet de poster un dernier message à se topic pour vous remerciez de votre travail, cette aide est vraiment rassurante et motivante, dommage que vous ne continuez pas après le Bac, ça m'aurais était d'un grand service. ^^ En tout cas, je regrette de n'avoir pas pris la peine de venir sur se site plus tôt.
En vos remerciant encore, je vous souhaite une bonne continuation.

Gaël

Re: Détermination de la masse de la terre grâce à un pendule

Posté : sam. 6 avr. 2013 13:51
par SoS(3)
merci beaucoup pour vos commentaires.
N'hésitez pas à revenir .