Analyse dimensionnelle : champ de pesanteur

a marqué ce sujet comme résolu.

Bonjour, j’ai un petit problème de physique. Et oui, je me suis mis à la physique, j’en avais parlé il y a un moment sur les forums (j’avais demandé des exercices) mais c’est bon, je suis lancé. ^^

Je cherche à montrer que pour un pendule simple de période $T = f(l, g, \theta)$$l$ est la longueur du pendule, $g$ le champ de pesanteur terrestre, et $\theta$ l’amplitude angulaire des oscillations, la formule $T = 2\pi \sqrt{\dfrac{l}{g\theta}}$ est bien homogène.

On sait que $[2\pi] = [\theta] = 1$. En revanche, j’aurais tendance à assimiler la dimension de $g$ à $[F] := MLT^{-2}$ selon le PFD, mais je ne retrouve pas l’homogénéité de la formule avec cette définition… :-(

Je me demande s’il n’y a pas une définition particulière. Plus loin dans le cours, il est écris que pour une grandeur $G$, $G = m^a . g^b . l^c$ nous donne l’équation aux dimensions $[G] = M^a . L^{b+c} . T^{-2b}$. Cependant, en appliquant le PFD, j’obtiens $[G] = M^{a+b} . L^{b+c} . T^{-2b}$

EDIT : J’écrivais $[M]$, $[L]$ et $[T]$ mais comme se sont des dimensions de base, autant écrire $M, L$ et $T$.

Merci d’avance.

+0 -0

Salut,

$g$ est l’accélération de pesanteur et on connaît l’unité d’une accélération. La seconde loi de Newton te permet de retrouver que c’est une accélération. On a que $mg$ est une force, $mg = ma$ donne alors que $g$ et $a$ ont même unités.

+6 -0

Précisons aussi que $g$ correspond à l’accélération gravitationnel pour un champ constant. Localement c’est une bonne approximation, mais si tu voulais la "vraie" gravité, il faudrait reprendre la formule en $1/r^2$.

D’ailleurs ce serait peut-être drôle à examiner, le cas d’un pendule très (très) long.

Connectez-vous pour pouvoir poster un message.
Connexion

Pas encore membre ?

Créez un compte en une minute pour profiter pleinement de toutes les fonctionnalités de Zeste de Savoir. Ici, tout est gratuit et sans publicité.
Créer un compte