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e4c35d9e
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e4c35d9e
authored
Nov 04, 2022
by
Claude Meny
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.../40.classical-mechanics/30.n3/07.coherence/textbook.fr.md
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12.temporary_ins/40.classical-mechanics/30.n3/07.coherence/textbook.fr.md
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e4c35d9e
...
@@ -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 :
$`
\o
verrightarrow{F}_{totale}=
\o
verrightarrow{P}+
\o
verrightarrow{R}
`$
$`
\o
verrightarrow{F}_{totale}=
\o
verrightarrow{P}+
\o
verrightarrow{R}
`$
Projetons la deuxième loi de Newtion sur $`
\o
verrightarrow{e_{
\r
ho}}
`$ :
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 $`
\r
oho=
\m
athscr{l}
`$. Ainsi en tout point de la trajectoire et à tout instant
les vacteurs $`
\o
verrightarrow{d
\m
athscr{l}}
\t
ext{, }
\o
verrightarrow{
\m
athscr{v}}
\t
ext{, }
\o
verrightarrow{a}
`$
resteront parallèles à $`
\o
verrightarrow{e_{
\t
heta}}
`$.
Pour trouver l'équation différentielle du mouvement, projetons la deuxième loi de Newton
sur $`
\o
verrightarrow{e_{
\t
heta}}
`$ :
La masse du corps M est constante.
La masse du corps M est constante.
$`
m
\;\o
verrightarrow{a_M}
\c
dot
\o
verrightarrow{e_{
\
r
ho}}=
\o
verrightarrow{F}_{totale}
\c
dot
\o
verrightarrow{e_{
\r
ho
}}
`$
$`
m
\;\o
verrightarrow{a_M}
\c
dot
\o
verrightarrow{e_{
\
t
heta}}=
\o
verrightarrow{F}_{totale}
\c
dot
\o
verrightarrow{e_{
\t
heta
}}
`$
$`
\L
ongrightarrow
\q
uad
-
\;\m
athscr{l}
\;\l
eft(
\d
frac{d
\t
heta}{dt}
\r
ight)^2=m
\,
g
\,\c
os
\t
heta-R
`$
$`
\L
ongrightarrow
\q
uad
\m
athscr{l}
\;\d
frac{d^2
\t
heta}{dt^2}=-
\,
m
\,
g
\,\s
in
\t
heta
`$
Projetons la deuxième loi de Newtion sur $`
\o
verrightarrow{e_{
\t
heta}}
`$ :
_(Exercice suivant à proposer : "en deça de quelle valeur doit rester la vitesse initiale (suivant la position initiale)_
_pour que le fil reste tendu ?".)_
$`
m
\;\o
verrightarrow{a_M}
\c
dot
\o
verrightarrow{e_{
\t
heta}}=
\o
verrightarrow{F}_{totale}
\c
dot
\o
verrightarrow{e_{
\t
heta}}
`$
Le corps du pendule peut se détacher du fil ou le fil peut se rompre si la force $`
\o
verrightarrow{R}
`$ est trop forte.
$`
\o
verrightarrow{R}
`$ ayant une composante dépendante du mouvement (projection des forces d'inertie sur $`
\o
verrightarrow{e_{
\r
ho}}
`$),
Il peut être utile d'exprimer $`
\o
verrightarrow{R}
`$ en fonction des caractéristiques du mouvement à chaque instant.
Pour cela, projetons la deuxième loi de Newton sur $`
\o
verrightarrow{e_{
\r
ho}}
`$ :
$`
\L
ongrightarrow
\q
uad
\m
athscr{l}
\;\d
frac{d^2
\t
heta}{dt^2}=-
\,
m
\,
g
\,\s
in
\t
heta
`
$
$`
m
\;\o
verrightarrow{a_M}
\c
dot
\o
verrightarrow{e_{
\r
ho}}=
\o
verrightarrow{F}_{totale}
\c
dot
\o
verrightarrow{e_{
\r
ho}}
`$
$`
\L
ongrightarrow
\q
uad -
\;\m
athscr{l}
\;\l
eft(
\d
frac{d
\t
heta}{dt}
\r
ight)^2=m
\,
g
\,\c
os
\t
heta-R
`$
$`
\L
ongrightarrow
\q
uad R=m
\,
g
\,\c
os
\t
heta+-
\;\m
athscr{l}
\;\l
eft(
\d
frac{d
\t
heta}{dt}
\r
ight)^2
`
$
...
...
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