Pendule

[Dana 1ere S]

Bonjour, j'ai un probleme avec un exercice je bloque dessus depuis 1h..

je n'arrive pas a faire les questions 1 et 4
Pourriez vous m'aider ?
L'exercice est le suivant:

Une petite sphère métallique, de masse m, est suspendue à l'extrémité d'un fil inextensible de masse négligeable et de longueur l .Le fil est accroché par son autre extrémité en un point fixe. On écarte le pendule de la verticale d'un angle sans vitesse initiale.

Données
l= 60 cm
m = 120 g
θ0 = 25°
g = 9,8 N ⋅ k g- 1


1) Exprimer l'énergie potentielle de pesanteur de la bille EPP0 lorsque le pendule est lâché d'un angle θ0 en fonction de m, g, l et θ0(on prendra comme position de référence la position M).
- Calculer sa valeur.
2)Exprimer le travail du poids WOM(P) fonction de m, g,l et θ0 lorsque la bille passe de O en M. Calculer sa valeur
3) Comparer le travail du poids WOM(P) et la variation d'énergie potentielle de pesanteur de la bille lorsqu'elle passe de O en M.
4) En déduire la variation d'énergie cinétique de la bille lorsqu'elle passe de O en M.

Reponse:

2) la travail du poids s'exprime par WOM(P)
= mg(Za-Zb)= mgl(1-cosθ)
= 0.07J

3) la variation d'energie potentielle de pesenteure de la bille lorqu'elle passe de M en O est egale a Epp= Eppo-EppM = mg(Z0-ZM) = WOM(P)

est ce que mes reponses sont just ?

j'ai esseyer de repondre au question 1 et 4 mais je ne suis pas sure de mes reponses

1) EppO= mgzO = mg(h-l cozθ)
= 0.54 J

4) lorque la bille passe de O en M l'energie cinetique diminue car l'energie potentielle augmente

pouvez vous me dire si mes reponses sont just s'il vous plait ?

merci d'avance

[Sos(22)]

Bonsoir,

J'imagine que la position M est la position pour laquelle le fil est vertical et la sphère au point le plus bas...

Pour la question 1 il suffit de se souvenir de la définition de l'énergie potentielle: EPP0 = mgz +constante avec z qui représente la hauteur de la sphère et la constante qui dépend de la référence choisie. Il ne vous reste qu'à exprimer h en fonction des données du problème.

Votre réponse à la question 2 est juste.

Pour les questions 3 et 4 il vous d'abord répondre à la question 1.

[Dana 1ere S]

je n'arrive toujours pas a faire la question 1 :(

[Sos(18)]

Bonjour
Si l'on prend comme référence la position verticale alors Ep0=mgz z étant l' altitude de la sphère lorsque le pendule est écarté de 25° de la position verticale
Faites un schéma et exprimez essayez d'exprimer z en fonction de la longueur du fil et de l' angle 25°

[Dana 1ere S]

donc pour la 1) Epp0=mgz0= mg(l-lcosθ)
=0,12(0.6-0.6*cos25)
= 0.006J
c'est ça ?
et pour la 3 ) Epp= Eppo-EppM = mg(Z0-ZM) = -WOM(P)

merci pour votre aide :)

[Sos(18)]

Pour la question 1 ,la méthode est juste mais vous avez fait une erreur de calcul:il me semble que vous avez oublié g.Attention aussi à la précision et à l'arrondi du résultat

Pour la question 3: la référence étant la position M, alors EppM=0 donc EppO - EppM=EppO
comparez alors à la valeur du travail du poids et concluez

[Dana 1ere S]

Bonjour ,

1)Epp0=mgz0= mg(l-lcosθ)
=0,12*9.8(0.6-0.6*cos25)
= 0.066J
pour la 3) le travail du pois et EppO sont presque egaux

merci beaucoup pour votre aide :)

Pour la 4) lorque la bille passe de O en M l'energie cinetique diminue car l'energie potentielle augmente
est ce que c'est la bonne reponse ?

merci d'avance

[SoS(26)]

bonjour
je vais essayer de vous aider mais je vous rappelle que le schéma est un support de réflexion qui est là pour vous aider.
En supposant que le point O soit le point extrème de votre pendule( vous ne l'avez pas clairement défini) et que le point M soit lors de la position verticale :
sa vitesse en O est nulle, vous en déduisez l'énergie cinétique
tandis qu'en M, il est au point le plus bas, donc son énergie potentielle est ......
et son énergie cinétique est donc ...............
j'attends vos réponses

[Dana 1ere S]

D'après le théorème de l'énergie cinétique, la variation d'énergie cinétique est égale au travail de la force (ou des forces).
j'ai montre que le travail est égal à l'opposé de la variation de l'énergie potentielle
Donc Ec = -Ep ou encore Ec + Ep = 0
ou encore Ec + Ep = cste

est ce que c'est just ?

moi je vois quelorque la bille passe de O en M l'energie cinetique diminue car l'energie potentielle augmente
je crois que j'ai faux .. et j'arrive vraiment pas a faire la 4)

[SoS(26)]

Si les points O et M sont ceux que ci dessus devinés ( un schéma serait si pratique !)
La variation d'énergie cinétique est effectivement égale a l'opposé de la variation d'énergie potentielle:

Si l'énergie cinétique s'annule ( position haute du pendule ) l'énergie potentielle est maximale.

Si l'énergie potentielle est minimale ( voire nulle si la référence est correctement choisie) , l'énergie cinétique est maximale ( vitesse maximale) et se calcule avec la variation d'energie potentielle ( max-min)

cela devrait vous aider pour la 4)

[Dana 1ere S]

voici un shema
je trouve pas quelque chose d'autre a rajouter pour la 4) d'autre de ce que je vaous ai dis

[SoS(30)]

Bonsoir Dana,

T.Bien pour votre schéma. Pour la question 4), pouvez-vous me rappeler ce que dit le théorème de l'énergie cinétique ? Une fois trouvé, appliquez le entre les positions M et O (le mobile part de O et arrive au point M) en faisant un inventaire des forces exercées sur le mobile.
J'attends votre réponse (relisez aussi les conseils de mon collègue SoS(26)).
Cordialement.

[Dana 1ere S]

le théorème de EC= 1/2mv au carre
c tout ce que j'arrive a faire

[SoS(30)]

Non, le théorème de l'énergie cinétique dit que la variation de Ec est égale à la somme des travaux des forces exercées sur le système choisi (ici le mobile accroché au fil tendu). Appliquez ce théorème entre O et M.

A vous de continuer.