La mesure du temps
 

I. Objectifs

• Déterminer la période et la fréquence de deux phénomènes périodiques.
• Mesurer la durée d'un phénomène.
   

II. Le pendule simple

1. Matériel

• Un support de mécanique + une noix de serrage + une pince "3 doigts".
• Un pendule simple.
• Un rapporteur papier collé sur du carton.
• Un chronomètre.

2. Montage

Réaliser le montage ci-contre:

3. Manipulations

1. Écarter le pendule d'un angle a₁=20° par rapport à la verticale (position d'équilibre) et l'abandonner sans vitesse initiale.
2. Mesurer la durée de 10 périodes.
3. Recommencer la même opération en écartant le pendule d'un angle a₂=10° par rapport à la verticale.

4. Exploitation

1. Déterminer les périodes T₁ et T₂ du pendule dans chacun des cas.
2. Déterminer les fréquences f₁ et f₂ des oscillations du pendule dans chacun des cas.
3. Justifier l'expression "isochronisme des petites oscillations".
4. Pourquoi mesure-t-on 10 périodes?
    

III. Horloge électronique

1. Matériel

• Platine multivibrateur astable.
• Pile 4,5V.
• Platine de montage.
• Condensateurs 100nF et 47µF.
• Résistances 2,2kW; 4,7kW et 100W.
• DEL
• Oscilloscope et fiche BNC.
• Pinces crocodiles (une noire et une rouge).
• Fils de connexion.

2. Montage

Voir photo ci-contre.

3. Manipulations

1. Réaliser le montage avec le condensateur de 47µF et la résistance de 4,7kW.
2. Déterminer la période et la fréquence du phénomène.
3. Réaliser le même montage avec le condensateur de 100nF et la résistance de 2,2kW.
4. Déterminer la période et la fréquence du phénomène à l'aide de l'oscilloscope.
    

IV. Mesure de la durée d'un phénomène

1. Manipulation

1. Un élève se déplace jusqu'au bout du couloir et revient.
2. Mesurer la durée du déplacement en prenant comme unité de mesure du temps la période du pendule à laquelle vous aurez donné un nom.
3. Procéder de la même façon avec l'oscillateur électrique.

2. Exploitation

1. Donner la durée du déplacement dans les deux unités.
2. Justifier le choix d'une unité légale internationale (S.I.).
3. Annoncer le résultat dans cette unité.

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