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Oscillation d'un pendule

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ID:(1426, 0)



Calcul de l'énergie potentielle du pendule

Définition

Lorsqu'un pendule de longueur $l$ est dévié par un angle $\theta$, la masse gagne en hauteur, donnée par

$l - l \cos\theta = l (1 - \cos\theta)$

cela est associé à un gain d'énergie potentielle gravitationnelle.

ID:(1239, 0)



Oscillation d'un pendule

Description

Variables

Symbole
Texte
Variable
Valeur
Unités
Calculer
Valor MKS
Unités MKS
$\theta$
theta
Angle d'oscillation
rad
$V$
V
Énergie potentielle du pendule
J
$V$
V
Énergie potentielle du pendule, pour les petits angles
J
$h$
h
Hauteur dans le cas du pendule
m
$L$
L
Longueur du pendule
m
$m_g$
m_g
Masse gravitationnelle
kg

Calculs


D'abord, sélectionnez l'équation:   à ,  puis, sélectionnez la variable:   à 

Symbole
Équation
Résolu
Traduit

Calculs

Symbole
Équation
Résolu
Traduit

 Variable   Donnée   Calculer   Cible :   Équation   À utiliser



Équations

L' nergie potentielle gravitationnelle d'un pendule avec une masse m, suspendu un fil de longueur L et d vi d'un angle \theta est donn e par

$ U = m g L (1-\cos \theta )$



o g est l'acc l ration due la gravit .

Pour de petits angles, la fonction cosinus peut tre approxim e par le d veloppement en s rie de Taylor jusqu' l'ordre deux

$\cos\theta\sim 1-\displaystyle\frac{1}{2}\theta^2$



Cette approximation conduit une simplification de l' nergie potentielle en

$ V =\displaystyle\frac{1}{2} m_g g L \theta ^2$

(ID 4514)


Exemples

Lorsqu'un pendule de longueur $l$ est d vi par un angle $\theta$, la masse gagne en hauteur, donn e par

$l - l \cos\theta = l (1 - \cos\theta)$

cela est associ un gain d' nergie potentielle gravitationnelle.

(ID 1239)

Pour un pendule de longueur $L$ qui est d vi par un angle $\theta$, la masse est lev e



une hauteur gale :

$ h = L (1-\cos \theta )$

(ID 4523)

Dans le cas d'une masse $m$ suspendue un fil de longueur $L$ et d vi e d'un angle $\theta$ par rapport la verticale, la masse gagnera en hauteur de

$ h = L (1-\cos \theta )$



ainsi, l' nergie potentielle gravitationnelle

$ V = - m_g g z $



sera

$ U = m g L (1-\cos \theta )$

o $g$ est l'acc l ration due la gravit .

(ID 4513)

L' nergie potentielle gravitationnelle d'un pendule est

$ U = m g L (1-\cos \theta )$



qui peut tre approxim e pour de petits angles comme :

$ V =\displaystyle\frac{1}{2} m_g g L \theta ^2$



Il est important de noter que l'angle doit tre en radians.

(ID 4514)


ID:(1426, 0)