Forum : physique :
Activité physique

Bonjour, j'ai un DM de physique a faire mais je n'y arrive pas, sa fais 2 mois j'ai pas eu cours pour cause de grève et blocus pour cause de 10 poste supprimé ... ! donc si quelqu'un peut m'aidé merciii


Document :
« J'ai pris deux balles, l'une de plomb, l'autre de liège, celle-là bien plus de cent fois plus lourde que celle-ci, toutes deux attachées à des fils fins et égaux,…, fixés par le haut. Puis, les ayant éloignées l'une de l'autre de la verticale, je les ai laissées aller en même temps ; et toutes deux descendant le long des circonférences des cercles décrits par les fils et de rayons égaux, dépassèrent la verticale ; puis elles revinrent en arrière par le même chemin et répétant bien cent fois les allées et venues, elles ont montré de manière évidente que la boule la plus lourde marche tellement dans le temps de la légère, qu'elle ne dépasse pas ce temps ni en cent oscillations, ni en mille, mais elle marche d'un pas tout à fait égal.
Eloignant le pendule de plomb de 50° de la verticale, et le laissant en liberté, il court, et dépassant la verticale d'un angle de près de 50°. … . Chacune de ces oscillations se fait dans des temps égaux, tant celle de 50°, ou de 20°, de 10°, de 4°. …
Ensuite, quant à la proportion des temps des oscillations des mobiles suspendus à des fils de différentes longueurs, des expériences répétées, que chacun peut faire, m'ont démontré que ces temps sont en proportion sous-doublée des longueurs des fils ; en d'autre termes, les longueurs des fils sont en proportion doublée des temps ».

Extrait des « dialogues de Galilée, publiés en 1632 (traduction J.Gay)

Questions :

1/ Rappeler la définition de la période d'un phénomène périodique.

2/ Quel est le phénomène périodique d'après Galilée ?

3/ Quelles expériences peut-on réaliser pour vérifier les expériences de Galilée ?

4/ Rappeler l'influence des paramètres suivants sur la période des oscillations du pendule simple :
Masse m de la shère métallique
Amplitude θm des oscillations
Longueur l du pendule

5/ Tracer la graphe donnant le carré de la période T des oscillations en fonction de la longueur l du pendule en utilisant les résultats expérimentaux ci-dessous :

Longueur L (en m) 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00
Période T(en s) 1,42 1,55 1,68 1,79 1,90 2,02

Déterminer l'équation de la courbe obtenue.

6/ Les résultats obtenus sont-ils conformes avec ceux de Galilée ?

7/ L'expression de la période T des oscillations d'un pendule a l'expression suivant :

T= 2..1/g    avec l : longueur du pendule simple ; g : intensité de la pesanteur

    L'expression est-elle en accord avec l'équation de la courbe obtenue précédemment ?
8/ Exprimer l'intensité de la pesanteur go au niveau du sol en fonction de la masse mt de la terre et de son rayon Rt

9/ Exprimer alors le carré de la période T en fonction de la masse de la Terre.

10/ En déduire la valeur de la masse de la Terre et la comparer à celle donnée dans les livres : mt = 5,98.10 (puissance 24) kg

données : G = 6,67.10 (puissance -11) m(au cube) .kg (-1) . s (-2)  
     Rt = 6380 km
     G = 9,81 N.kg (-1)

Bonjour,

J'ai déjà (longuement) répondu à cet exercice. Fais une recherche !

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Ici :

c'est pas les meme questions question est ya que une partie du texte moi cest plus long :$

Eh bien, explique ce que tu as fait et compris. Et demande des explications pour ce que tu ne comprends pas (mais je n'ai pas beaucoup de temps...)

ben je ne sais pas comment on fait! j'ai pas eu cours ya 2 mois euh voila avec un cours sa aurai petre été mais la non!

pour la question 1/ je cherche sur internet mais ya rien et voila! c'est pas rav' jai encore le temps! faut que je le rendre samedi au plus tard!

Un phénomène est dit périodique lorsqu'il se répète identique à lui-même au bout d'un intervalle de temps , souvent noté , appelé période. On dit souvent qu'au cours d'une période le système effectue un cycle. L'unité SI de temps pour mesurer la période est la seconde.

Le nombre de cycles effectués par unité de temps est appelé la fréquence, on la note souvent . Elle est exprimée en Hertz (Hz). Ainsi une fréquence de 1 Hz correspond à 1 cycle par seconde. La fréquence est l'inverse de la période



Dans divers domaines, on préfère raisonner en terme de la pulsation (appelée aussi fréquence angulaire)



celle-ci s'exprimant en radians par seconde.


pour la 1/

Une période est un espace de temps caractérisé par certains événements, elle peut également représenter une époque au sens historique.

En physique, un phénomène périodique est un processus qui se répète identique à lui-même après un intervalle de temps appelé période. C'est le cas de :
la période d'un pendule pesant désigne le temps au bout duquel il revient à la même position et vitesse.
la période radioactive d'un isotope radioactif. Il s'agit du temps nécessaire pour la désintégration de la moitié des atomes d'un échantillon du nucléide. On notera que le terme « demi-vie », transcription directe de l'anglais, est aussi utilisé.


ou sa??

et je pense pour la 2/  c'est cette phrase :

chacune de ces oscillations se fait dans des temps égaux, tant celle de 50°, ou de 20°, de 10°, de 4°

???

Du message de 16 h 55, je garderais :

citation :
Un phénomène est dit périodique lorsqu'il se répète identique à lui-même au bout d'un intervalle de temps , souvent noté T, appelé période. L'unité SI de temps pour mesurer la période est la seconde.

Du message de 16 h 56, je garderais si besoin :

citation :
En physique, un phénomène périodique est un processus qui se répète identique à lui-même après un intervalle de temps appelé période. C'est le cas de : la période d'un pendule pesant, qui désigne le temps au bout duquel il revient à la même position et vitesse.

okay bon ben jaurai petre un point cest cool

D'accord avec le message de 16 h 58. La période d'un pendule est la durée nécessaire pour que le pendule fasse un aller et retour complet et se retrouve au même endroit avec la même vitesse.

oula jen est trouver 2) si cest bon jaurai 2 point !

euh par contre apres jen sert rien!

Je déteste l'écriture SMS qui n'est d'ailleurs pas autorisée dans ce forum, alors...

Question 3 : On peut refaire les expériences...
Quels sont les paramètres qu'étudie Galilée ?
J'en trouve trois (mais j'ai peut-être lu trop vite) ; quels sont ceux que tu trouves ?

pardon ...!

ben il étudie une balle de plomb et une balle de liège!

Voilà un premier paramètre : la nature, la substance, la matière... de la balle.

Encore (au moins) deux paramètres étudiés par Galilée qui cherche ce qui influence (et ce qui n'influence pas) la période, c'est-à-dire la durée des oscillations d'un pendule.

ah mais tu es a la question 4/?? et moi je suis a la trois donc je risque pas de comprendre! pardon

Oui, je suis à la fois à la question 3 et à la question 4...

ah! okay tu fais un mixte! et donc en faite je marque quoi? parce que la j'ai pas tous compris qu'est ce qui faut dire!

Je ne vois pas beaucoup plus à dire que ce que j'ai écrit à 17 h 07 :
question 3 : on peut refaire les expériences !

On a aujourd'hui des chronomètres extrêmement précis. Galilée n'avait rien de tout cela. Pour "chronométrer" la période d'oscillations des lustres de sa cathédrale, il comptait les battements de son cœur ! Tu vois, on peut refaire avec des moyens modernes les expériences de Galilée.

Ce qui a bien sûr été fait depuis longtemps... et on s'aperçoit par exemple que l'amplitude des oscillations a une influence non négligeable. La formule pour en tenir compte est largement plus compliquée que celle que tu vas utiliser dans la suite du problème.
C'est pour cela que l'on parle de "pendule simple" et de "petites oscillations". Mais le génie de Galilée est justement d'avoir suffisamment simplifié pour trouver d'excellentes approximations.

ah okay

pour la question 4 : je mets : l'influence des parametre suivants sur la périodes des oscillations du pendule simple sont la nature, la sibstance, la matiere de la balle; la durée des oscillations d'un pendule.

je mets sa??

Premier paramètre : la substance de la balle parce que du plomb ce n'est pas du liège...
Deuxième paramètre : ...
Troisième paramètre : ...
Quatrième paramètre : ...

Lis bien le texte ! Il y a beaucoup à apprendre ! Lis bien aussi les questions de ton énoncé, elles répondent et citent des paramètres...

Je te laisse réfléchir. Je dois quitter l' pour un peu de temps.

okay ben je suis la encore longtemps faut que je le fasse ! je t'atendrais a toute a l'heure ou a demain merciii beaucoup deja pour ces questions

question 4 :

Premier paramètre : la substance de la balle
Deuxième paramètre : le poids des balles
Troisième paramètre : la longueur des fils

c'est bon si je marque sa?

C'est très bien ! Bravo.

Premier paramètre : la substance de la balle (plomb, liège...)

Deuxième paramètre : la masse des balles (celle en plomb est beaucoup plus lourde que celle en liège)

Ces deux premiers paramètres ne peuvent en fait être bien séparés que si on fait des expériences en conservant une forme et des dimensions identiques à la balle mais en faisant varier les matériaux sans changer la masse d'une part puis en faisant varier les masses sans changer les matériaux d'autre part (on utilise pour cela, par exemple, des sphères identiques creuses que l'on remplit plus ou moins). Il n'est pas sûr que l'énoncé te permette de dire cela. Mais on peut être assuré que Galilée a fait ce genre d'expérience.

Troisième paramètre : la longueur des fils ; c'est le dernier paragraphe du texte de Galilée :

citation :
les longueurs des fils sont en proportion doublée des temps

Je t'explique ce que signifie cette vieille manière de s'exprimer : cela signifie que la longueur n'est pas proportionnelle à la période mais "à la période que multiplie encore une fois la période", aujourd'hui on dirait : "la longueur est proportionnelle au carré de la période" ; ou, ce qui revient au même, la période est proportionnelle à la racine carrée de la longueur. C'est bien la formule que donne ton énoncé :



Quatrième paramètre : les amplitudes maximales que Galilée fait varier dans de larges proportions : 4°, 10°, 20° et même 50°...

merciii ! okay!
ouii elle m'ai donné a la question 7/!

on continue?

C'est la question 5 : faire l'expérience, en modifiant la longueur du pendule et en chronométrant à chaque fois la période (on chronomètre par exemple 20 périodes et on divise la durée mesurée par 20).

On te demande de tracer T² en fonction de la longueur l
Pour cela :
. il faut avec les valeurs de T calculer celles de T²
. faire un graphique : les longueurs l en abscisse et les carrés des périodes T² en ordonnée

A quoi ressemble ce graphique ?
Quelle est son équation ?

alors les carré j'ai trouvé en arrondisant a deux chiffres apres la virgule :  2.02 / 2.40 / 2.82 / 3.20 / 3.61 / 4.08


j'ai tracé le graphe, je ne sais pas si c'est bon ce que j'ai fais  mais j'obtiens un genre de droite!

et pour son équation je dirai que c'est : a * longueur + b

Tout à fait d'accord avec tes valeurs de T² (leur unité est s²)

"Un genre de droite"... oui ; il me semble bien qu'une droite convient très bien. Mais regarde bien cette droite : passe-t-elle par l'origine des coordonnées ? J'en ai l'impression...
Auquel cas il faudrait proposer une autre équation ; non pas l'équation d'une fonction affine mais plutôt l'équation d'une fonction linéaire.
Son équation ne sera pas difficile à trouver ; cette droite passe par le point de coordonnées (1 ; 4,08)

Encore un peu de travail et tu vas être capable de "peser" la Terre ; tu te rends compte !

okay merci cest gentil! oui une droite
oui elle passe par zéro me semble t-il aussi
mais par contre je ne sais pas comment faire pour trouver son équation a si est sa: 1x + 4.08

a1* longueur?  ya marquer sur régressi mais je sais pas si cest sa l'équation

a * longueur !

en fete je crois je m'étais trompé sur régressi j'avais pas commencer par mettre (0;0)

L'équation est quelque chose comme :

T² = a * L

Or on a un point bien pratique : pour L = 1,0 m l'ordonnées est T² = 4,08 s²

Donc... a = ... ?

Je ne vais pas rester très longtemps ce soir ; mais ne crains rien, je n'abandonne jamais un élève qui travaille ; donc je te retrouverai demain.

ah je l'ai dit a * longueur
ben alr je dire a = 1 / 4.08   ou  si c pas sa c a = 4.08 / 1 ??

okay merci de me prévenir! merci cest gentil de m'aider! mercii

Remplace L par 1,0 dans l'équation T² = a * L

Quelle est la valeur de a pour que T² vaille 4,08 ?

Bien sûr, si tu sais utiliser un programme de régression linéaire, en imposant de passer par l'origine, c'est encore mieux...

T² = a * 1

la valeur de a pour que T² vaille 4.08 est 1

euh oui je crois avoir réussi

Si a = 1

puisque T² = a * L

Quand L = 1 m alors T² = 1 * 1 = 1 ce n'est pas bon !

ben alors 4.08

T²= 4.08 * 1 = 4.08 ??

Mais oui !

Mon programme de régression linéaire trouve a = 4,033 et propose donc comme équation T² = 4,033 * L

Je te laisse réfléchir aux réponses des questions 6 et 7 (ce n'est pas difficile si tu as bien suivi ; relis éventuellement ce que nous avons fait jusqu'à maintenant)

Avec la question 8 on va retrouver des questions plus classiques et qui demandent moins de réflexion mais qui sont l'application du cours (interaction gravitationnelle).

A demain !

quels sont les résultat de Galillé??

okay mercii a demain

Les résultats de Galilée sont résumés dans ce paragraphe :

citation :
Ensuite, quant à la proportion des temps des oscillations des mobiles suspendus à des fils de différentes longueurs, des expériences répétées, que chacun peut faire, m'ont démontré que ces temps sont en proportion sous-doublée des longueurs des fils ; en d'autre termes, les longueurs des fils sont en proportion doublée des temps.

Cet ancien vocabulaire peut être traduit comme je te l'ai écrit :

citation :
"la longueur est proportionnelle à la période que multiplie encore une fois la période", aujourd'hui on dirait : "la longueur est proportionnelle au carré de la période" ; ou, ce qui revient au même, la période est proportionnelle à la racine carrée de la longueur.

Regarde bien ce que tu viens de trouver T² = 4,033 * L
qui peut s'écrire L = (1/4,033) T²
ou T = 2,008 L

Quels sont tes commentaires de tout cela ?

Bonjour,

moi j'ai T² = 4.08 * L

moi je dirai que les résultats obtenue ne sont pas conformes avec ceux de Galilée.

Galilée trouve que la longueur du fil est proportionnelle au carré de la période.
N'est-ce pas ce que tu trouves aussi ?

ah ben si alors les résultats obtenue sont conformes avec ceux de Galilée

Comme cela, nous sommes d'accord (et d'accord avec Galilée qui est quand même une référence en physique )

okay

ben alors pour la 7/ je suposse que l'expréssion est en accord avec l'équation de la courbe obtenue!

Oui, bien sûr... mais il faudrait le montrer, par une toute petite transformation de l'équation proposée par l'énoncé, afin de la faire ressembler le plus possible à ce que tu as trouvé.

Rappel : tu as trouvé que T² = 4,08 * L

T = 2.. 1 / 4.08

je dirai mais vraiment pas sur