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
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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. |
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Étude énergétique
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L’étude des variations des énergies cinétique, potentielle et mécanique du système Terre-pendule permet de mettre en évidence les transferts d’énergie à l’intérieur du système pendant chacune des phases (notamment à la rupture du fil)
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Notre réalisation en classe
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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)