T.P. 6   pendule simple

 

 

Objectifs :   

Le pendule simple est constitué d’un objet de masse m (bille en acier par exemple) accroché à un fil inextensible de masse négligeable.

¤ définir et déterminer la période (ou pseudo période) d’un pendule simple,

¤ vérifier la loi d’isochronisme des petites oscillations,

¤ rechercher les paramètres qui influencent la période du pendule.

 

I] Etude expérimentale

1)      Mesure de la pseudo période T des oscillations et vérification de la loi d’isochronisme

des petites oscillations

Ecarté de sa position initiale d’un angle a et lâché sans vitesse initiale le pendule effectue des mouvements d’aller et venues, on appelle oscillation un « aller-retour » effectué par le pendule.

Définir la pseudo période T du pendule :

 

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

Pour différentes valeurs de l’angle a (5, 10, 15, 20, 30, 40 et 50°) déterminer la valeur de 10 oscillations et compléter le tableau n°1suivant :

a (en °)

 

 

 

 

 

 

 

 

10T (en s)

 

 

 

 

 

 

 

 

T (en s)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2) Influence de la longueur du fil

Pour des valeurs constantes de l’angle a (30 ° par exemple), déterminer la durée de 10 oscillations pour différentes longueurs du fil et compléter le tableau n°2 suivant :

Longueur l (en m)

 

 

 

 

 

10 T (en s)

 

 

 

 

 

T (en s)

 

 

 

 

 

 

3) Influence de la masse de la bille

Pour des valeurs constantes de l’angle a (15 ° par exemple), déterminer la durée de 10 oscillations pour différentes valeurs de la masse m de la bille accroché au fil et compléter le tableau n°3 suivant :

Masse m (en g)

 

 

 

10 T (en s)

 

 

 

T (en s)

 

 

 

 

II] Exploitation

1)       Pourquoi peut-on dire que le pendule effectue un mouvement pseudo périodique ?

2)      D’après les résultats du tableau n°1, définir la loi d’isochronisme des petites oscillations.

3)      D’après les résultats du tableau n°2, la longueur du fil a-t-elle une influence sur la période des oscillations ?

4)      D’après les résultats du tableau n°3, la masse de la bille a-t-elle une influence sur la période des oscillations ?

5)      Tracer la courbe représentative de T = f(l^0,5), calculer le coefficient directeur de la droite.

6)      Rappeler la formule donnant l’expression de la période propre d’un pendule simple ; en déduire la valeur du champ de pesanteur g.