Pendule simple |
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Pondichéry 2013 - Exercice 3 - 5 points |
Un pendule simple est constitué d’un solide de masse m de petite taille suspendu à un fil de masse négligeable et de longueur ℓ très supérieure à la taille du solide.
Écarté de sa position d’équilibre un pendule simple oscille périodiquement après avoir été lâché. La période des oscillations s’exprime par la relation : \(\displaystyle\mathrm{ T=2 \ π \sqrt{\frac{ℓ}{g}}}\)
1. Les pendules de Galilée |
Document 1 - Discours concernant deux sciences nouvelles – Galilée (1638)
J’ai pris deux boules, l’une en plomb et l’autre en liège, celle-là au moins cent fois plus lourde que celle-ci, puis j’ai attaché chacune d’elles à deux fils très fins, longs tous deux de quatre coudées ; les écartant alors de la position perpendiculaire, je les lâchais en même temps […] ; une bonne centaine d’allées et venues, accomplies par les boules elles-mêmes, m’ont clairement montré qu’entre la période du corps pesant et celle du corps léger, la coïncidence est telle que sur mille vibrations comme sur cent, le premier n’acquiert sur le second aucune avance, fût-ce la plus minime, mais que tous les deux ont un rythme de mouvement rigoureusement identique. On observe également l’action du milieu qui, en gênant le mouvement, ralentit bien davantage les vibrations du liège que celles du plomb, sans toutefois modifier leur fréquence ; même si les arcs décrits par le liège n’ont plus que cinq ou six degrés, contre cinquante ou soixante pour le plomb, ils sont traversés en des temps égaux. |
1.1. Citer deux expressions employées dans le texte pour désigner une oscillation.
Lorsque l’axe des bobines est vertical, le passage du courant électrique crée un champ magnétique uniforme vertical dans la zone cylindrique située entre les deux bobines. Une bille en acier située dans cette zone est soumise à une force magnétique verticale.
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