Bonjour, je suis un élève de 1ere et j’ai un DM à faire pour demain mais il y a un exo de physique qui me bloque beaucoup, je n’ai pas vraiment compris.
Voilà l’exo en intégrale (je suis obligé pour que vous puissiez comprendre).
 
Un pendule comporte une bille de masse m=22g suspendu par un fil de mesure l=50cm. On écarte le pendule d’un angle alpha par rapport à sa position d’équilibre et est lâché sans vitesse initiale. Il y a également un graphique. Pas d’information supplémentaires.
 
1-Donner les expressions littérales de Epp et de Ec, en prenant pour origine de Epp, la position d’équilibre.
2-A t=o, la bille revient à la position d’équilibre.
D’après le graphique :
    a) Donner la valeur de Ec pour la position d’équilibre.
    b) Quelle est alors la valeur de la vitesse Vo de la bille ?
3-  Quelle est la valeur maximale de Epp d’après le graphique ?
4-  Donner l’expression littérale de Epp max en fonction de l’angle alpha et de l.  
En déduire la valeur de alpha.
5-Quelle est la valeur de l’altitude z lorsque Ec=Epp ?  
6-En déduire alpha’.
7-Expliquez pourquoi les frottements sont négligeables ?
 
Quelqu’un peut-il me donner un coup de pousse ?
 

Qu'as tu fais de ton côté ?

J'ai répondu plus ou moins à certaines questions mais je ne suis vraiment pas sûr:
1)Epp=mgh or h=l(1-cos(alpha)) donc Epp= mgl(1-cos(alpha))
Mais la position d'équilibre  signifie quoi, je ne comprend pas n'y a t-il pas d'Epp plutôt, ou Epp=0???
Sinon pour Ec= 1/2mv²
2) a)  
b) 1/2mV²=mgl(1-cos(alpha))
    donc V²= 2gl*(1-cos(alpha))
           V=racine[2gl*(1-cos(alpha)]
Or on ne connait pas alpha donc je ne sais pas calculer.
 
3) D'après le graphique, la valeur max de Epp=21,5mJ
 
4) Là je pense que c'est ce que j'ai mis en 1 plutôt.
 
Après je suis totalement perdu. je ne sais pas calculer l'altitude ni alpha.
 
 
7) La bille est soumise à deux force: T et P. Or T est toujours perpendiculaire au déplacement donc P est la seule force appliquée à la bille.
On a ainsi: Em=Cte or Em= Ec + Epp donc Ec + Epp = Cte.
Ainsi les forces de frottements de l'air sont négligeables.

 
1/ A l'équilibre, la somme des forces appliquée à l'objet est nulle.
 
2/ Tu dois y répondre graphiquement si on se fie à l'énonce.
 
4/ Epp est maximale lorsque cos(alpha) = 0 donc alpha = ?
 
7/ P est la seule force qui travaille. La tension du fil ne travaille pas, mais l'objet est qd même soumis à cette force.

Ok. donc à l'equilibre Epp=0, si j'ai bien compris, mais est-ce que Ec est également nulle?  
Pour alpha, cela signifirait que alpha=90°.
Pour la question 7, est-ce mon explication est juste sinon?

 
Pour la Q7 oui c'est juste sinon.  
Si ton Em reste constante et que ton Ep est nulle, Ec ne peut pas être nulle. et cos90° = 0 oui

Merci.
Mais comment calculer l'altitude z pour Ec=Epp, est-ce que je dois chercher sur le graphique des valeurs égales où les courbes se croisent, y-a t-il une formule de calcul? J'ai cherché dans mon cours et dans mes livres mais j'ai rien trouvé pour cela.

Lorsque Ec = Epp, Em=2mgz donc z = Em/2mg

 
 
 
 
à l'équilibre on a pas forcément ep=0   (dans ton cas c' est vrai car la position d'equilibre de la pendule est atteinte quand elle est en bas ,càd l'angle(théta)=0 pas alpha, qui donne cos(theta)=0 donc ep=0)
mais toujours à l'équilibre la derive de ep est nulle