Comprendre les concepts

* Énergie potentielle: Lorsque le pendule est maintenu horizontalement, toute son énergie est sous forme d'énergie potentielle (en raison de sa taille).

* Conservation de l'énergie: Au fur et à mesure que le pendule oscille, l'énergie potentielle se transforme en énergie cinétique (énergie du mouvement). L'énergie mécanique totale (potentiel + cinétique) reste constante.

* angle et énergie potentielle: L'énergie potentielle du pendule dépend de sa hauteur au-dessus de son point le plus bas. Cette hauteur change comme l'angle avec les changements verticaux.

Calculs

1. Énergie potentielle initiale (position horizontale):

* Hauteur (h) =longueur du pendule (l) =1 m

* Énergie potentielle (PE) =MGH =(0,1 kg) * (9,8 m / s²) * (1 m) =0,98 joules

2. Énergie potentielle à 0 °:

* Hauteur (h) =0 (pendule à son point le plus bas)

* Énergie potentielle (PE) =0

3. Énergie potentielle à 30 °:

* Hauteur (h) =l - l * cos (30 °) =1 m - 1 m * cos (30 °) ≈ 0,134 m

* Énergie potentielle (PE) =MGH =(0,1 kg) * (9,8 m / s²) * (0,134 m) ≈ 0,131 joules

4. Énergie cinétique à 0 °:

* Étant donné que toute l'énergie potentielle se convertit en énergie cinétique au point le plus bas, énergie cinétique (KE) =0,98 joules

5. énergie cinétique à 30 °:

* Utilisation de la conservation de l'énergie:

* Ke à 30 ° =PE initial - PE à 30 °

* Ke à 30 ° ≈ 0,98 Joules - 0,131 Joules ≈ 0,849 Joules

Résumé

* énergie cinétique à 0 °: 0,98 Joules

* énergie cinétique à 30 °: ≈ 0,849 Joules

Remarques importantes:

* Nous supposons aucune perte d'énergie due à la friction ou à la résistance à l'air.

* L'angle est mesuré à partir de la verticale.

* Ce calcul utilise les principes de base de la conservation de l'énergie et les relations potentielles / énergie cinétique.