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Rêves Vision
Première STI2D Bonus premium

Modéliser l'oscillation d'un pendule

Énoncé

Un capteur enregistre l'oscillation d'un pendule autour de sa position d'équilibre. On note x(t)x(t) son écart (en centimètres) à l'instant tt (en secondes). À l'instant t=0t = 0, le pendule est lâché à son écart maximal de 66 cm. On mesure une période d'oscillation T=2T = 2 s. On modélise le mouvement par x(t)=Acos(ωt)x(t) = A\cos(\omega t). 1) Déterminer l'amplitude AA et la pulsation ω\omega, puis écrire le modèle x(t)x(t). 2) Prévoir la position du pendule à l'instant t=13t = \dfrac{1}{3} s. 3) Que vaut xx à l'instant t=0,5t = 0{,}5 s ? Interpréter.
Besoin d'un coup de pouce ?
  1. À t=0t = 0, comme cos(0)=1\cos(0) = 1, le modèle donne x(0)=Ax(0) = A. Compare avec l'écart de départ du pendule pour trouver AA.
  2. Pour la pulsation, pense à la formule ω=2πT\omega = \dfrac{2\pi}{T} qui relie pulsation et période.
  3. Pour t=13t = \dfrac{1}{3} s, calcule d'abord l'angle ωt=π×13=π3\omega t = \pi \times \dfrac{1}{3} = \dfrac{\pi}{3}, puis utilise la valeur remarquable cos(π3)=12\cos\left(\dfrac{\pi}{3}\right) = \dfrac{1}{2}.
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