Pendule simple |
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Pondichéry 2013 - Exercice 3 - 5 points |
1.1) | |||
D'après le texte, une oscillation est qualifiée d'allées et venues ou encore de vibration. | |||
1.2.) |
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D'après le texte, la position d'équilibre est la position perpendiculaire. | |||
1.3.1) |
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D'après le texte, le période est la même pour les deux boules donc la masse n'a pas d'influence. | |||
1.3.2) |
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D'après le texte, le milieu ralentit davantage le liège que le plomb, donc le pendule en plomb est moins sensible aux frottements. | |||
1.3.3) |
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D'après le texte, le premier pendule n'acquiert aucune avance sur le second, donc la période ne dépend pas des frottements. | |||
1.4.) |
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On note D la longueur d'une coudée | |||
D'après l'énoncé le longueur du fil vaut | \(\displaystyle\mathrm{ L=4 D}\) | ||
D'après les données | \(\displaystyle\mathrm{ L=4 \times 0,57}\) | ||
soit | \(\displaystyle\mathrm{ L= 2,28 \ m }\) | ||
donc la longueur du fil est grande devant la taille d'une boule et le pendule est assimilable à un pendule simple. | |||
1.5) |
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D'après l'énoncé | \(\displaystyle\mathrm{ T= 2 \ π \sqrt{\frac{L}{g}} }\) | ||
D'après les données | \(\displaystyle\mathrm{ T= 2 \ π \sqrt{\frac{2,28}{9,81}} }\) | ||
soit | \(\displaystyle\mathrm{ T= 3,0 \ s }\) | ||
2.1) |
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D'après l'énoncé la bille en acier peut être soumise à une force verticale, donc dans le même sens que le poids, cela permet donc de simuler une variation de l'intensité de la pesanteur. | |||
2.2) |
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On sait que le poids est vertical vers le bas, donc pour simuler un accroissement de la pesanteur il faut que la force soit orientée vers le bas aussi. | |||
2.3) |
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D'après ce qui précède, pour simuler une diminution de la pesanteur il faut que la force soit orientée vers le haut. | |||
2.4) |
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D'après la relation de l'énoncé donnant la période si g augmente alors la période diminue. | |||
2.5.1) |
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Pour mesurer la période avec précision on mesure la durée d'un grand nombre de périodes et on divise cette valeur par le nombre de périodes. | |||
2.5.2.1) |
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D'après l'énoncé | \(\displaystyle\mathrm{ T= 2 \ π \sqrt{\frac{L}{g}} }\) | ||
D'après les données | \(\displaystyle\mathrm{ T= 2 \ π \sqrt{\frac{0,50}{9,81}} }\) | ||
soit | \(\displaystyle\mathrm{ T= 1,4 \ s }\) | ||
donc la période sans bobine est plus faible que celle avec la bobine, donc on simule une diminution de la pesanteur. | |||
2.5.2.2) |
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D'après l'énoncé | \(\displaystyle\mathrm{ T= 2 \ π \sqrt{\frac{L}{g}} }\) | ||
donc | \(\displaystyle\mathrm{ g= \frac{4 \ π^2 \ L}{T^2}}\) | ||
D'après les données | \(\displaystyle\mathrm{ g= \frac{4 \ π^2 \times 0,50}{1,5^2} }\) | ||
soit | \(\displaystyle\mathrm{ g= 8,8 \ m \cdot s^{-2} }\) | ||