Exercice pendule simple

De la mécanique au nucléaire, nos physiciens sont à l'écoute
T-T
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exercice pendule simple

par T-T » 20 Sep 2009, 15:29

bonjour j'ai un probleme dans un exercice de dynamique

Une spère assimilable a un point est acrrochée a un fils souple inextansible de masse n"gligeable et de longueur l dont l'autre extrémité est fixée a un point O

1) déterminer la position ou les positions d'équilibre de la sphère

quand l'angle vaut O°

2) discuter leur stabilité
ba c'est un équilibre stable , je vois pas quoi dire de plus

3) On écarte la sphère de sa position d'équilibre stable d'un angle a et on l'abandonne sans vitesse iniatile. calculer la tension du fil en fonction de l'angle teta


donc j'applique le principe fonfamentale de dynamique
m a = P +T

Je projecte sur Uo et Ur

m(ld²O/dt²)=-mgsinO
-ml(dO/dt)²=mg cos O + T

donc ca me fait T = l (dO/dt)² +g cos O

il faut exprimer (dO/dt)² en fonction de O

donc on utilise le theoreme de l'energie mécanique comme il n'y a pas de frottement
Ec=1/2m(ld0/dt)² et Ep=mg l cos 0

donc
1/2m(ld0/dt)² +mg l cos 0 = cte

et c'est la mon probleme on utilise les conditions initiales
O(o) = a et dO/dt=0 (pas de vitesse initiale )
c'est bien ca psq je trouve a la fin T = g cos a

Or c'est en fonction de O que je dois l'exprimer , je vois pas ou est l'erreur
help SVp :)



T-T
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par T-T » 20 Sep 2009, 16:40

PERSONNE? s'il vous plait

Dominique Lefebvre
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par Dominique Lefebvre » 20 Sep 2009, 21:42

Bonsoir,

Revois tes notations, c'est un vrai bazar. Tu dois exprimer T en fonction de l'angle theta (attention à l'orthographe!).

EDIT : au fait, T est à évaluer à l'équilibre, ce n'est pas la deuxième loi mais la première loi de Newton que tu dois utiliser! Puis tu utilises le PFD pour calculer T en fonction de theta lorsque la boule est en mouvement.

Dominique Lefebvre
Membre Légendaire
Messages: 8007
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par Dominique Lefebvre » 22 Sep 2009, 07:49

T-T a écrit:bonjour j'ai un probleme dans un exercice de dynamique

Une spère assimilable a un point est acrrochée a un fils souple inextansible de masse n"gligeable et de longueur l dont l'autre extrémité est fixée a un point O

1) déterminer la position ou les positions d'équilibre de la sphère

quand l'angle vaut O°

2) discuter leur stabilité
ba c'est un équilibre stable , je vois pas quoi dire de plus

Bonjour,
Je constate que tu n'avances pas beaucoup, alors je te donne qq indices...
Lorsqu'on te demande de discuter la stabilité d'un équilibre, il faut presque toujours aborder le sujet par l'énergie. Dans quelle position l'énergie de ta boule (je te rappelle qu'une sphère est une surface...) est-elle la plus basse? Répond à cette question en argumentant et tu auras la bonne réponse.



3) On écarte la sphère de sa position d'équilibre stable d'un angle a et on l'abandonne sans vitesse iniatile. calculer la tension du fil en fonction de l'angle teta

Tu peux aborder le problème en utilisant le thérorème de la conservation de l'énergie mécanique (TCEM) ou en appliquant le PFD. C'est ton choix!
L'angle a est l'angle initial (il aurait été plus cohérent de l'appeler theta0 mais bon...), qui va déterminer l'énergie potentielle initiale de ton pendule. Il fixera les conditions initiales de ton EDO si tu choisis d'utiliser le PFD (v0 =0, x0 = ...)



donc j'applique le principe fonfamentale de dynamique
m a = P +T

Je projecte sur Uo et Ur

Pour projeter, faudrait-il que tu aies défini un référentiel, ce que tu n'as pas fait et ce qui constitue une faute grossière et inexcusable...


m(ld²O/dt²)=-mgsinO
-ml(dO/dt)²=mg cos O + T

donc ca me fait T = l (dO/dt)² +g cos O

il faut exprimer (dO/dt)² en fonction de O

je ne suis pas tes notations, remet de l'ordre dans tout ça...

donc on utilise le theoreme de l'energie mécanique comme il n'y a pas de frottement
Ec=1/2m(ld0/dt)² et Ep=mg l cos 0

Ne mélange pas tout! Soit tu utilises le TCEM soit le PFD, mais sauf contrainte particulière il est assez mal vu de mélanger les genres...Tu n'as pas besoin de ça pour résoudre ton problème...

 

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