Conservation de l'énergie pour un pendule (mesure de l'accélération centripète)

Leibnitz

Lycée

Author:

FizziQ

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Description

Dans cette activité, l’élève utilise un smartpone comme pendule pour confirmer expérimentalement la loi de la conservation de l’énergie mécanique. L’analyse comporte un phase théorique qui consiste à identifier la formule de l’accélération centripète en fonction de la hauteur du lâcher. Durant la phase pratique, l’élève mesure l’accélération centripète du smartphone après un lâcher à différentes hauteurs, et vérifie que la relation est linéaire. Cette expérience utilise l’accéléromètre du téléphone portable.

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Sample protocol for the student
1. Vérifions la loi de conservation de l’énergie dans le cas du pendule pesant
2. Ecris la formule de l’énergie potentielle du pendule en fonction de la hauteur par rapport au point bas
3. Puis l’énergie cinétique du pendule au point bas
4. En utilisant le théorème de la conservation de l’énergie, calcule la vitesse tangentielle au point bas en fonction de la hauteur
5. En utilisant la relation qui lie accélération centripète et vitesse tangentielle, calcule l’accélération tangentielle au point bas en fonction de la hauteur
6. En utilisant un pendule et ton smartphone, calcule pour différentes hauteurs, l’accélération linéaire centripète maximale qu’atteint le pendule
7. Entre les données dans le tableau et vérifie graphiquement que l’accélération centripète est bien proportionnelle à la hauteur
8. Documente tes hypothèses, résultats et conclusions sur ton cahier d’expérience en ajoutant du texte et des photos

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