L’influence de l’amplitude, de la masse et de la longueur d’un pendule sur sa période

L’influence de l’amplitude, de la masse et de la longueur d’un pendule sur sa période

 Dans le cadre du cours SPH 3U1

Présenté à Mme Dubytz

Par Jean-Marc N’Guessan

École secondaire catholique Algonquin

le 12 février 2021

ÉCOLE SECONDAIRE CATHOLIQUE ALGONQUIN

Rapport d’expérience

L’influence de l’amplitude, de la masse et de la longueur d’un pendule sur sa période

Jean-Marc N’Guessan

Abstrait

Le but de l’expérience est de déterminer l’influence de l’amplitude, de la masse et de la longueur d’un pendule sur sa fréquence d’oscillation. Le temps a été chronométré puis, diviser sur plusieurs cycles, avec différentes amplitudes, avec différentes masses et différentes longueurs de fils pour déterminer la période. Lors de cette expérience, il a été conclu que l’amplitude et la masse ont eu une très faible influence sur la période car leurs changements sur plusieurs cycles ont été de moins de 10% mais, la longueur du fil a changé la fréquence ce qui a prolongé la période car ses changements ont été de 36%.

Introduction

Dans notre monde, plusieurs évènements incluant des ondes qui ont de mêmes caractéristiques que celles de l’expérience effectuée se produisent au quotidien. On peut prendre exemple sur des vagues de 15 mètres de hauteur traversant l’océan.  L’amplitude (A) est la hauteur maximale d’une onde par rapport à sa position de repos. En prenant sur l’exemple des vagues, on peut dire que son amplitude est de 15m. Le cycle est la partie répétitive d’un phénomène périodique. La partie entre des hauteurs maximales de vagues est alors considéré comme un cycle. De plus, la période (T) est la durée d’un cycle en seconde et peut être déterminé par l’équation :  T=temps/# cycle. On pourrait alors dire que période d’une vague est le temps entre des vagues qui se succèdent. La longueur d’onde (λ) est la distance complète d’un cycle complet. Donc, si on prend l’exemple de la vague, sa longueur d’onde peut être la distance entre deux hauteurs maximums. Sa fréquence (f) est le nombre de cycles qui a été effectué dans un temps et est mesuré en Hz par l’équation : f= #cycle/temps. Par exemple, plus la fréquence est élevée, plus il y aura de vagues dans une unité de temps. La raison pour laquelle il est possible « surfer » une vague, est à cause de la force gravitationnelle qui attire un objet vers la terre. Le but de l’expérience est de déterminer l’impact de l’amplitude, de la masse et de la longueur d’un pendule sur sa fréquence d’oscillation. Notre hypothèse était que l’amplitude serait indépendante de la période, que plus le pendule avait une grande masse, moins longue la période serait et que plus la longueur du fil serait grande, plus longue serait sa période.

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