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...@@ -638,19 +638,34 @@ La force totale qui s'applique sur la masse du pendule est : ...@@ -638,19 +638,34 @@ La force totale qui s'applique sur la masse du pendule est :
$`\overrightarrow{F}_{totale}=\overrightarrow{P}+\overrightarrow{R}`$ $`\overrightarrow{F}_{totale}=\overrightarrow{P}+\overrightarrow{R}`$
Projetons la deuxième loi de Newtion sur $`\overrightarrow{e_{\rho}}`$ : Cette étude n'ayant pour objectif que de déterminer le mouvement du pendule dans
le cas où le fil reste tendu, le mouvement du corps M restera inscrit dans le cercle
de rayon $`\roho=\mathscr{l}`$. Ainsi en tout point de la trajectoire et à tout instant
les vacteurs $`\overrightarrow{d\mathscr{l}}\text{, }\overrightarrow{\mathscr{v}}\text{, }\overrightarrow{a}`$
resteront parallèles à $`\overrightarrow{e_{\theta}}`$.
Pour trouver l'équation différentielle du mouvement, projetons la deuxième loi de Newton
sur $`\overrightarrow{e_{\theta}}`$ :
La masse du corps M est constante. La masse du corps M est constante.
$`m\;\overrightarrow{a_M}\cdot\overrightarrow{e_{\rho}}=\overrightarrow{F}_{totale}\cdot\overrightarrow{e_{\rho}}`$ $`m\;\overrightarrow{a_M}\cdot\overrightarrow{e_{\theta}}=\overrightarrow{F}_{totale}\cdot\overrightarrow{e_{\theta}}`$
$`\Longrightarrow\quad -\;\mathscr{l}\;\left(\dfrac{d\theta}{dt}\right)^2=m\,g\,\cos\theta-R`$ $`\Longrightarrow\quad\mathscr{l}\;\dfrac{d^2\theta}{dt^2}=-\,m\,g\,\sin\theta`$
Projetons la deuxième loi de Newtion sur $`\overrightarrow{e_{\theta}}`$ : _(Exercice suivant à proposer : "en deça de quelle valeur doit rester la vitesse initiale (suivant la position initiale)_
_pour que le fil reste tendu ?".)_
$`m\;\overrightarrow{a_M}\cdot\overrightarrow{e_{\theta}}=\overrightarrow{F}_{totale}\cdot\overrightarrow{e_{\theta}}`$ Le corps du pendule peut se détacher du fil ou le fil peut se rompre si la force $`\overrightarrow{R}`$ est trop forte.
$`\overrightarrow{R}`$ ayant une composante dépendante du mouvement (projection des forces d'inertie sur $`\overrightarrow{e_{\rho}}`$),
Il peut être utile d'exprimer $`\overrightarrow{R}`$ en fonction des caractéristiques du mouvement à chaque instant.
Pour cela, projetons la deuxième loi de Newton sur $`\overrightarrow{e_{\rho}}`$ :
$`\Longrightarrow\quad\mathscr{l}\;\dfrac{d^2\theta}{dt^2}=-\,m\,g\,\sin\theta`$ $`m\;\overrightarrow{a_M}\cdot\overrightarrow{e_{\rho}}=\overrightarrow{F}_{totale}\cdot\overrightarrow{e_{\rho}}`$
$`\Longrightarrow\quad -\;\mathscr{l}\;\left(\dfrac{d\theta}{dt}\right)^2=m\,g\,\cos\theta-R`$
$`\Longrightarrow\quad R=m\,g\,\cos\theta+-\;\mathscr{l}\;\left(\dfrac{d\theta}{dt}\right)^2`$
......
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