tp 3 physiqye 1ere semestre 1ere anneè:Le Pendule Simple

LE PENDULE SIMPLE


Introduction


On appelle pendule simple un
point matériel suspendu à un point fixe par un fil inextensible et de masse
négligeable.


Une petite sphère de masse
"m" suspendue à un support fixe par un fil très long par rapport à un
rayon.


On appelle longueur de pendule
simple la distance "l" du point
de suspension du matériel c’est-à-dire un centre "G" de la petite
sphère. Écarter sa position d’équilibre puis abandonner à lui-même, ce pendule
oscille dans un plan fixe. La perpendiculaire à sa plan passe par le point de
suspension est l’axe d’oscillation.


Étude Théorique


On a comme données préliminaires :














De la figure,
on a :






















Donc,


…………………. 


Après la projection de et sur le repère ]الذي
مبدؤه] la balle et ses axes et , on trouve :





Et par la suite :


…………………. ‚


] entre (1)
et (2), on trouve :المطابقةquot;0"]

Þ

………………… ƒ

Pour les faibles oscillations :





Donc :


ƒ Û








…………………………… „


On a : r = L


„ Û


















NB :


P : poids du centre de
gravité du point matériel.


: l’accélération.


m : masse du point matériel.


g : la gravité.


r : la distance entre le point
matériel et le plan vertical.


T : force de tension d’un
brin de fil.


: les variantes de θ.


: les variantes de.


Le But De La Manipulation


Le but se présente se deux
formes :


1- Étudier la période (T) d’un pendule simple : l’influence de
la longueur (L) du pendule et de l’amplitude (l’angle θ) sur la période des
oscillations.


2- Mesurer l’intensité du champ gravitationnel à l’aide d’un
pendule simple.


Matériels Utilisés


1-Un point matériel.


2-Fil inextensible sans masse de
longueur.


3-Un plan vertical.


4-Un chronomètre pour mesurer le
temps.


5-Une règle pour mesurer les
longueurs du fil.


6-Un demi-cercle
pour mesurer l’angle θ.


Schémas De
Montage





Tableaux Des
Valeurs


Tableau 1 :

θ = 7°
L (cm)	20	40	70	100
L sinθ	2,4	4,87	8,53	12,18
t1	8,70	12,23	16,43	19,48
T1	0,87	1,223	1,643	1,948
t2	26,51	37,35	50,22	59,45
T2	0,88	1,245	1,674	1,981

Tableau
2 :

L = 40 (cm)
θ	6	8	10	30	90
L sinθ	4,18	5,56	6,9	20	40
t1	12,22	12	12	12	13
T1	1,222	1,2	1,2	1,2	1,3
t2	37,58	37,68	37,42	38,68	41,14
T2	1,252	1,256	1,247	1,289	1,371
T12	1,493	1,44	1,44
T22	1,493	1,44	1,44
g1	10,71	11,11	11,11
g2	10,21	10,14	10,28

Tableau
3 :


Les Calculs De :


Pour calculer, on a deux méthodes :


ü La première méthode :


(parce que θ = 7° < 10°).








La deuxième méthode :

θ = 7°
L (m)	0,2	0,4	0,7	1
T1	0,87	1,223	1,643	1,948
T12	0,757	1,495	2,699	3,794
g1	10,56	10,70	10,37	10,54