Vitesses d'un pendule

Partie

Question

Vitesses d'un pendule (*)

On considère le pendule simple ( de longueur 1 m) représenté sur la figure. On lâche le pendule du point \(A\), quelle est la vitesse de la balle :

• au passage en \(O\) ?

• au passage en \(B\) ?

Aide simple

Utiliser le théorème de l'énergie cinétique

Solution détaillée

Au passage en \(O\) la bille a perdu l'énergie potentielle \(\Delta W_p = mgh = mg \times 1\), la conservation de l'énergie mécanique implique un accroissement de son énergie cinétique de la même quantité de telle sorte que :

\(\displaystyle{\Delta W_c=\frac{1}{2}mv^2=mg\textrm{ d'ou }v=\sqrt{2gh}=4,43\textrm{ ms}^{-1}}\)

Fixons la valeur \(0\) pour l'énergie potentielle en \(O\), et écrivons la conservation de l'énergie mécanique :

\(\displaystyle{W_cO+W_pO=W_cB+W_pB}\)

\(mg+0=\frac{1}{2}m{v_B}^2+mg(1-1\cos30^\circ)\)

ou encore \(v_B = 4,12 \textrm{ ms}^{-1}\)