1spe : TP26 Etude énergétique balançoire

Etude énergétique du mouvement d'une balançoire

Travail à faire :

Pendule pesant et pendule simple

Chronophotographie

Bilan énergétique

Contexte

Données

Protocole

⮚ Ouvrir le logiciel Latis-Pro ⮚ Utiliser la fiche méthode pour réaliser le pointage vidéo sur un aller-retour seulement. ⮚ L’étalon choisi est le fil inextensible dans sa position verticale. ⮚ L’origine du repère est la position la plus basse du pendule. ATTENTION : le pointage doit être le plus précis possible. Si vous avez « mal » sélectionné un point, vous pouvez revenir sur l’image précédente et ajuster votre pointage. ⮚ Fermer la fenêtre vidéo, cliquer sur l’onglet et faire apparaître la courbe Y= f(X). Vous venez de faire apparaître le mouvement de votre balle dans le référentiel terrestre. ⮚ Ajouter un titre à votre graphique en précisant le système étudié et le référentiel choisi.

Protocole

⮚ Afficher la liste des courbes et modifier le nom « Mouvement X » en « x ». ⮚ Afficher la liste des courbes et modifier le nom « Mouvement Y » en « y ». ⮚ Créer la variable vitesse vx : o Pour cela Traitements/Calculs spécifiques/Dérivée, glisser la variable x dans “Courbe” puis cliquer sur « calcul » o Renommer la grandeur « Dérivée de x » en « vx » ⮚ Créer la variable vitesse vy : o Pour cela Traitements/Calculs spécifiques/Dérivée, glisser la variable y dans “Courbe” puis cliquer sur « calcul » o Renommer la grandeur « Dérivée de y » en « vy » ⮚ Ouvrir la feuille de calcul, pour cela Traitements/Feuille de calcul (ou F3), et entrer et compléter : ⮚ Calculer ces valeurs (F2) : ⮚ Ouvrir une nouvelle fenêtre et visualiser les 3 courbes simultanément Ec(t), Epp(t) et Em(t).

Modélisation de la situation

Afin de modéliser le mouvement réalisé par l’enfant, nous allons étudier la vidéo d’un pendule simple. On néglige les forces de frottement. Données : Longueur du fil inextensible : l = 40 cm Masse marquée m = 200 g Intensité de pesanteur : g = 9,81 N/kg Réalité :