Travail pratique – Energie –Pendule

Introduction

But
Vérifier le principe de la conservation d énergie en mesurant l énergie cinétique et potentielle d un pendule.

Théorie

L’énergie potentielle est l énergie d un objet transformable dans un mouvement. La formule utilisée pour la calculer est Epot=mgh et son unité est le Joule. Comme m et g sont des constantes, l’énergie potentielle ne dépend que de la hauteur h. C est a dire que plus on est haut, plus on a d’énergie potentielle.

L’énergie cinétique est l’énergie en lien avec le mouvement. Sa formule est Ecin= 1/2mv2 et son unité est en Joule. La masse m étant une constante, l’énergie ne dépend que de v. Comme la vitesse est au carre, lorsqu’on double celle–ci, l’énergie cinétique quadruple.

La conservation d’énergie est une loi selon laquelle en l absence de force extérieure, donc dans un système isole, la somme des énergies potentielle et cinétique est constante et égale a l’énergie mécanique : Emec = Ecin+ Epot. Son unité en Joule.
La conservation d’énergie obéit alors a la loi de Lavoisier selon laquelle rien ne se crée, rien ne se perd, tout se transforme.
La vitesse est égal a la distance sur le temps et se définit en m/secondes : v=d/t

Matériel

Le matériel est le même pour les deux expériences.
Un pendule, une cellule photo-électrique et une règle graduée.

Méthode

Expérience 1

Pour cette expérience nous avons positionné le milieu de la plaque qui se trouve au bout du manche du pendule à une hauteur de 10cm. Puis nous l’avons lâché, rattrapé après avoir passé la cellule-électrique et nous avons noté le résultat obtenu. Nous avons fait de même 20 en rajoutant 2 cm de plus. Nous avons pu trouver alors l’énergie cinétique et l’énergie potentielle.

Cette expérience à besoin de différente mesure :
La petite plaque du pendule, qui fait 63 grammes et 10.1 cm de largeur ainsi que la cellule photo-électrique qui nous donnent les mesures du temps de passage.

Expérience