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Problème 1

Un pendule simple est formé d'une petite masse m=0.50m=0.50 kg attachée à un fil léger inextensible de longueur L=1.25L=1.25 m, fixé en haut. Le fil est écarté jusqu'à 60∘60^\circ de la verticale puis lâché sans vitesse initiale. Négliger les frottements et prendre g=10g=10 m/s2^2. (a) Trouver la hauteur de la masse au-dessus du point le plus bas avant le lâcher. (b) Calculer sa vitesse au passage par le point le plus bas. (c) Calculer la tension du fil en ce point. (d) Trouver l'angle à la verticale où l'énergie cinétique égale l'énergie potentielle mesurée depuis le point le plus bas.
h=L(1−cos⁡60∘)=L/2=0.625 mh=L(1-\cos60^\circ)=L/2=0.625\ \mathrm m
problems.proof.analysis

À l'angle θ\theta de la verticale, la masse se trouve à Lcos⁡θL\cos\theta sous le pivot, alors que le point le plus bas est à LL. Sa hauteur vaut donc L(1−cos⁡θ)L(1-\cos\theta).