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Exploiter la conservation de l'énergie mécanique dans le cas des oscillations d'un pendule sans frottement Problème

On étudie le mouvement d'un pendule simple sans frottements, composé d'une bille de masse m=60\text{ g}.

Lorsque la bille est dans les positions A et C, sa vitesse est nulle.

Lorsque la bille est dans la position B, sa vitesse est v_B=1{,}71\text{ m.s}^{-1}.

-

Donnée : L'intensité de la pesanteur est g=9{,}81\text{ N.kg}^{-1}.

On s'intéresse à la position A de la bille.

a

Quelle est l'énergie cinétique E_c(A) de la bille à la position A ?

b

Quelle est l'énergie potentielle de pesanteur E_{pp}(A) de la bille à la position A ?

c

Quelle est l'énergie mécanique E_{m}(A) de la bille à la position A ?

On s'intéresse à la position B de la bille.

a

Quelle est l'énergie cinétique E_c(B) de la bille à la position B ?

b

Quelle est l'énergie potentielle de pesanteur E_{pp}(B) de la bille à la position B ?

c

Quelle est l'énergie mécanique E_{m}(B) de la bille à la position B ?

On s'intéresse à la position C de la bille.

a

Quelle est l'énergie cinétique E_c(C) de la bille à la position C ?

b

Quelle est l'énergie potentielle de pesanteur E_{pp}(C) de la bille à la position C ?

c

Quelle est l'énergie mécanique E_{m}(C) de la bille à la position C ?

Quelle figure représente l'évolution des énergies de la bille lors d'une oscillation entre A et C ?

Parmi les propositions suivantes, quelle affirmation est correcte par rapport à la situation donnée ?

Quelle est la vitesse de la bille au point D d'altitude z_D=8{,}5\text{ cm} ?