Tp de Physique n° : 13 Etude expérimentale d'un pendule élastique

Physique TS : Tronc commun pTSTP13 Page / TP de Physique n° : 13 Etude expérimentale d'un pendule élastique Objectif On se propose de voir les différents paramètres susceptibles d'influencer la période d'un pendule élastique horizontal, puis de vérifier la relation entre T cette période et ces différents paramètres. Matériel - Pendule élastique horizontal sur un banc à coussin d'air - Ordinateur et sa carte d'acquisition. - Le logiciel Winlabo (voir annexe) I) Principe du montage : Le coussin d'air compense les frottements sur le rail et la force de pesanteur. Le solide n'est soumis qu'aux 2 forces de rappel exercées par les ressorts. Si les 2 ressorts sont identiques, ce montage est équivalent à celui d'une masse accrochée à un ressort unique de constante de raideur K' = 2K. La carte d'acquisition mesure une tension qui est proportionnelle à l'élongation du ressort. II) Mesures : Avant chaque mesure : régler le 0 ; vérifier quelle est la tension maximale pour régler le seuil de déclenchement de la carte. 1) Influence de l'amortissement sur la période : La soufflerie étant au maximum, lancer l'acquisition. Mesurer la pseudo période Diminuer la puissance de la soufflerie (à l'aide d'un alternostat) Mesurer la période Conclure Que se passe-t-il si les frottements deviennent trop importants ? 2) Influence de la masse sur la période : Constante de raideur d'un ressort K1 = Masse de l'ensemble sans surcharge = Accrocher au solide la surcharge : masse de l'ensemble avec surcharge = Lancer l'acquisition Mesurer la période Conclure 3) Influence de la raideur du ressort sur la période : Constante de raideur K2 = Changer les 2 ressorts Lancer l'acquisition Mesurer la pseudo période Conclure 4) Vérification : Rechercher dans le cours la formule donnant la période et vérifier la cohérence des résultats ci-dessus. Annexe Acquisition avec Winlabo Dans le menu Acquisition : 1) Choisir Options : Cocher Remplacer les données Cocher Voie 1 (si l'acquisition se fait sur la voie1) Choisir la tension de déclenchement (Seuil) (Légèrement inférieure à la tension qui correspond à l'élongation maximale) Cliquer sur OK 2) Choisir Réglages : Nombre de points : 101 L'intervalle d'acquisition sera déterminé automatiquement. Durée totale de l'acquisition : 2s Cliquer sur OK pour lancer l'acquisition

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