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TP : 14 LE PENDULE SIMPLE

MÉCANI Q UE

matériel nécessaire

avec une tablette einstein :

• Un pendule simple

• Le capteur de rotation (FRE ROTA148)

• Un adaptateur einstein (FRE 103)

Dans ce TP nous allons étudier un Référentiel : Terrestre, supposé Galiléen.
pendule simple qui sera composé Système étudié : Le pendule
d’un ou plusieurs poids et d’une tige
en fer de masse considéré comme Bilan des forces :
nul. Nous établirons théorique- - Le Poids P ⃗ : -mg.(uz) ⃗
ment l’équation du pendule afin - La tension de la barre T ⃗ : - T.(ut) ⃗ avec
petit rappel... de déterminer quels facteurs agis- T = ‖T ⃗ ‖

sent sur sa période puis, nous véri-
En physique, le pendule
fierons nos résultats expérimen- Nous allons maintenant établir l’équation
simple est une masse ponc-
talement. Durant tout le TP nous du pendule a l’aide de la seconde loi de
tuelle fixée à l'extrémité
nous situerons dans l’air et dans Newton : ∑F ⃗ =m*a ⃗.
d'un fil sans masse, inex-
le référentiel terrestre supposé
tensible et sans raideur1
Galiléen. En appliquant cette loi au pendule nous
et oscillant sous l'effet de
obtenons :
la pesanteur. Il s'agit du
I. ÉTUDE THÉORIQUE -mg.uz ⃗- T.(ut) ⃗=m*a ⃗
modèle de pendule pesant
Nous souhaitons dans cette partie du TP, Détermination de a ⃗ :
le plus simple. Il est parfois
déterminer théoriquement l’équation du Sachant que la dérivée d’un point est sa
appelé pendule de gravité
pendule et la résoudre afin d’en déduire vitesse, et que la dérivée de cette vitesse est
idéal et, par opposition,
quel facteurs ont un impact sur celui-ci. son accélération, nous allons déduire a ⃗ à
tout pendule de gravité réel
partir du point AB.
est appelé pendule pesant
Ici AB=l*(ut) ⃗. Pour la détermination de a
composé.
⃗ nous nous placerons dans la base Polaires.
AB=l*(ut) ⃗.
(AB) ̇=v ⃗=l*(ɵ ̇.u ⃗ɵ).
(AB) ̈=a ⃗=l*(�.u ⃗�- � ̇*� ̇.u ⃗t )
a ⃗=l� ̈.u ⃗� - l� ̇².u ⃗t.
On injecte ce résultat dans l’équation précé-
dente :
-mg.uz ⃗-T.(ut) ⃗=ml� ̈.u ⃗� - ml� ̇².u ⃗t

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