TP corrigé
Le pendule simple

I) Objectif: Étudier un dispositif simple permettant de mesurer une durée puis construire un pendule qui «bat la seconde».

II) Matériel

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Rapporteur d’angle

Règle

Chronomètre

Fils

Masses

III) Mesure de la période

Une oscillation correspond à un aller-retour de la boule depuis la position d'où on la lâche.

5 OSCILLATIONS : mouvement est périodique ...
20 OSCILLATIONS : mouvement n’est plus périodique : l’amplitude des oscillations diminue.

Définition Un phénomène qui se reproduit identique à lui même à intervalle de temps régulier est appelé phénomène périodique.

On parle de mouvement périodique pour le pendule lorsque le nombre d’oscillations est petit.

Définition : La période du pendule est la durée d'une oscillation. Elle est notée T.

On souhaite mesurer la période T du pendule.
Il est préférable de mesurer la durée de 10 oscillations car l’erreur sur la mesure sera proportionnellement plus faible : écart relatif moindre.

On chronométre le temps t correspondant à 10 oscillations, c'est à dire la durée de 10 allers-retours de la boule. τ = 11 s (plus de précision est un peu illusoire)

L'unité de la période est donc la seconde (s)

IV) Études des paramètres influant sur la période T du pendule

Les paramètres qui peuvent influer sur la période du pendule : Angle initial/masse/longueur de fil.

Nous allons centrer notre étude sur 2 paramètres : masse et longueur de fil.
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a) Influence de la masse

Prendre 2 systèmes de masses différentes: m1 = 20g et m2 = 40g
On lance le pendule toujours avec le même angle α = 20°

| |m1 = 20g |m2 =40g |
|10T (s) |11 |11 |
|T (s) |1,1 |1,1 |

Conclusion: La masse de la boule n’intervient pas sur la période du pendule.

b) Influence de la longueur L du pendule.
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On prend la masse m1 = 20g. On lance le pendule toujours