Vitesse angulaire de précession du pendule de Foucault
Réglez la latitude et relevez la vitesse angulaire de précession du plan d’oscillation. L’ajustement linéaire de Ω en fonction de sin|λ| a pour pente la vitesse angulaire de la Terre Ω_T.
Objectif
Vérifier la relation Ω = Ω_T sin|λ| et déterminer Ω_T comme pente du graphe Ω(sin|λ|).
Matériel
- Pendule de Foucault
- Réglage de la latitude
- Chronographe de précession
Expérience
Théorie
Le plan d’oscillation du pendule de Foucault précesse à la vitesse angulaire Ω(λ) = Ω_T sin|λ|, où λ est la latitude géographique. Au pôle, |sin λ| = 1 ; à l’équateur, la précession s’annule.
Mode opératoire
- Réglez la latitude λ et relevez la vitesse angulaire de précession Ω.
- Recommencez pour au moins 6 latitudes différentes, en incluant de petites et de grandes |λ|.
- Le tableau calcule sin|λ|. Vérifiez l’ajustement linéaire de Ω(sin|λ|) : la pente vaut Ω_T.
- Comparez la pente à la vitesse angulaire de référence de la Terre et formulez la conclusion.
Conclusion
La pente de l’ajustement s’accorde avec la vitesse angulaire de la Terre dans les limites de la tolérance. Principales incertitudes : lecture de Ω et idéalisation du schéma de Foucault sans amortissement.