TPP9 Chapitre P8

Paramtres influenant la priode dun oscillateur mcanique

I. Pendule lastique vertical : Pratiquer une dmarche exprimentale pour mettre en vidence l'influence de deux paramtres jouant un rle sur la priode dun pendule lastique vertical :

1) masse 2) raideur du ressort Pour chacun des paramtres voqus : - dcrire lexprience ralise, - prsenter les rsultats exprimentaux, - conclure. Document n1 Prsentation du pendule lastique vert ical : Il est constitu dun ressort, de masse ngligeable et de constante de raideur k, auquel on accroche un solide de masse m. Le ressort sallonge alors dune longueur 0 : une position dquilibre est atteinte. partir de cette position dquilibre, on tire le ressort verticalement puis on le lche. Le systme effectue alors des oscillations libres de part et dautre de sa position dquilibre avec une amplitude Xm et une priode T.

(a) (b) (c) (a) Ressort vide (longueur L0) (b) Ressort lquilibre : phase statique (longueur Le) (c) Ressort en oscillation : phase dynamique La position du centre dinertie du solide est repre par son abscisse x dans le repre (O,

i ).

La raideur k du ressort sexprime en N.m1. Document n2 Matriel disponible : Balance au bureau Deux ressorts de raideurs diffrentes (FRAGILES ne pas trop les tirer) Potence (ne pas dmonter le rapporteur qui servira pour une autre exprience) Support lvateur Chronomtre ou logiciel Chronoplus sur le bureau du PC Boite de masses crochets

II. tude quantitative : laide dune srie de mesures et de modlisations avec regressi montrer que pour le pendule

lastique vertical : T = .m

2k

(avec les units du systme international)

Aide : dans regressi la racine carre scrit sqrt et scrit pi

i

x

Xm

Pendule lastique vertical

P

F

O

Lo Le

Xm

0