Travaux Pratiques de Physique

Un système composé d'une masse ponctuelle fixée à l'extrémité d'un fil inextensible de masse négligeable, oscillant dans un champ de pesanteur uniforme.

La durée d'une oscillation complète du pendule simple.

L'angle maximal par rapport à la verticale que fait le pendule pendant son mouvement.

L'énergie totale du pendule simple reste constante au cours du mouvement, car les frottements sont négligés.

Lorsque l'angle d'oscillation est petit (θo ≈ 10°), on peut approximer le sinus de l'angle par l'angle lui-même (sin θo ≈ θo).

L'équation qui décrit le mouvement harmonique simple du pendule simple pour de petites oscillations.

La relation qui lie la période des oscillations d'un pendule simple à la longueur du fil et à l'intensité de la pesanteur.

L'accélération due à la gravité, qui détermine la force qui attire le pendule vers le bas.

La longueur du fil qui relie la masse au point fixe.

L'étude du pendule simple permet d'obtenir une valeur expérimentale de l'intensité de la pesanteur.

L'équation différentielle qui représente le mouvement d'un pendule simple lorsqu'il oscille avec de petites amplitudes.

La période d'oscillation d'un pendule simple lorsqu'il oscille avec de petites amplitudes.

L'équation qui permet de calculer la variation de temps dt lors du déplacement d'un pendule simple d'un angle dθ.

La période d'oscillation d'un pendule simple lorsqu'il oscille avec de grandes amplitudes.

La période d'un pendule simple est une fonction de l'amplitude des oscillations, ce qui signifie qu'elle varie en fonction de l'angle initial θo.

Fixer la longueur du fil à 30 cm, écarter le pendule de 10° et le lâcher sans vitesse initiale.

Mesurer le temps de 10 périodes et répéter la mesure trois fois pour calculer la période moyenne et l'incertitude statistique.

Tracer un graphique de la période moyenne en fonction du sinus carré de l'angle initial divisé par 2.

Calculer la valeur de l'accélération due à la gravité g à partir de la pente du graphique.

Calculer l'incertitude absolue sur la valeur de g à partir de la pente maximale et minimale du graphique.

La période d'un pendule simple est donnée par la formule T = 2π√(l/g), où l est la longueur du pendule et g l'accélération due à la gravité. Cette expression est valable pour les oscillations de faible amplitude, mais elle devient plus complexe pour les grandes amplitudes.

La période d'un pendule simple est une mesure du temps qu'il faut au pendule pour effectuer un cycle complet. Elle est donnée par la formule T = 2π√(l/g), où l est la longueur du pendule et g l'accélération due à la gravité.

Pour les oscillations de grande amplitude, la période du pendule n'est plus donnée par la formule simple T = 2π√(l/g). Il faut tenir compte du fait que l'angle initial de la déviation du pendule influe sur la période.

La période d'un pendule simple dépend de sa longueur et de l'accélération due à la gravité. Elle est indépendante de la masse du pendule.

L'incertitude absolue sur la mesure de la période du pendule est une estimation de l'erreur possible lors de la mesure. Elle est calculée à partir de la différence entre la période maximale et minimale obtenues lors de plusieurs mesures.

Pour déterminer l'incertitude absolue sur la période d'un pendule simple, il faut effectuer plusieurs mesures de la durée de plusieurs périodes et calculer la différence entre la période maximale et minimale. L'incertitude absolue est alors la moitié de cette différence.

La pente du graphe Tmoy en fonction de sin²(θo/2) permet de déterminer la valeur de g.

En utilisant les équations de la droite et la formule de la période d'un pendule simple, on peut exprimer la valeur de g en fonction de la pente du graphe Tmoy en fonction de sin²(θo/2)

L'incertitude absolue sur la valeur de g est une estimation de l'erreur possible lors de la détermination de g. Elle peut être calculée à partir de l'incertitude absolue sur la pente du graphe Tmoy en fonction de sin²(θo/2)

En comparant la valeur de g obtenue à partir de l'expérience avec la valeur théorique de l'accélération due à la gravité, on peut valider la validité des résultats.