QUAND UN PENDULE CASSE...
L'activité proposée ici est l'étude du
mouvement d'un pendule-boule dont le fil se casse au cours de la rotation : recherche
des différentes phases du mouvement du centre de la boule et échanges énergétiques
(énergie potentielle du système pendule-Terre et énergie cinétique) au cours des
différentes phases.
L'utilisation de l'image permet ici d'étudier
sur un exemple qui n'est pas "standard", les différentes phases du mouvement.
On peut soit exploiter une chronophotographie soit analyser une film, image par image.
Principe de l'étude
Relevé des coordonnées au cours du temps
Sur la chronophotographie ou sur le film on repère les
positions successives du centre de la boule au cours du temps.
Étude de la trajectoire
L'étude de la distance L entre
l'axe de rotation du pendule et le centre de la boule permet de déterminer les
différentes phases du mouvement : mouvement circulaire avec le fil tendu, mouvements
paraboliques avec le fil détendu puis avec le fil cassé. |
Graphe L(t).
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Étude énergétique
Létude des variations
des énergies cinétique, potentielle et mécanique du système Terre-pendule permet de
mettre en évidence les transferts dénergie à lintérieur du système
pendant chacune des phases (notamment à la rupture du fil)
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Superposition des graphes des 3 énergies :
Ec(t), Ep(t) et Em(t).
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Notre réalisation en classe
Cette étude a été réalisée
à partir de la chronophotographie numérisée de la rotation d'un pendule-boule fournie
avec le logiciel Image II (CNDP-INRP-Jeulin). Les
relevés ont été réalisés avec le logiciel Image II et l'analyse a été conduite
avec le logiciel Regressi (Micrelec)
L'étude du mouvement a été réalisée par tous les
élèves d'une classe de Première S lors d'une séance de travaux pratiques.
Pendule qui
casse - chronophotographie INRP |

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Téléchargement de la
fiche élève au format Word 97 Filcasse.doc (48 Ko)

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