Bonjour,
Je ne parviens pas à résoudre l'exercice suivant :
Dans le dispositif ci-après (voir image attachée), un objet peut être suspendu à une corde (de masse linéaire µ=0,002kg/m) qui passe par une poulie. La corde est reliée à un oscillateur (de fréquence fixé f0) et la longueur de la corde entre l'oscillateur et la poulie vaut L=2m. Lorsque la masse m de l'objet suspendu vaut soit 16kg soit 25 kg, une onde stationnaire est observée. Cependant, aucune masse de valeur intermédiaire ne donne lieu à une onde stationnaire.
1. Que vaut la fréquence de l'oscillateur ?
2. Supposant que l'ensemble du dispositif est extrêmement solide, quelle est la masse la plus élevée que l'on puisse attacher à la corde et qui donne lieu à une onde stationnaire ?
La réponse est : 350,2 Hz et 400 kg
J'ai considéré que les fréquences ne se modifiaient pas, donc j'ai mis en équation f1=(n1 x v1)/2L et f2=(n2 x v2)/2L. En faisant f1=f2, j'obtiens par élimination v2/2L - v1/2L = f0. Sachant que la vitesse= racine carrée de Tension/µ, j'obtiens par remplacement une fréquence=84,41 Hz.
Auriez-vous une idée sur la manière d'aborder ce problème ?
Grand merci d'avance !
Bonsoir,
Bien sûr les quelques mots importants de l'énoncé sont :
Je reste bloqué. :/ Tout ce que je comprends, c'est que ce sont deux harmoniques successives. Je dois avoir raté quelque chose parce que je ne vois pas comment utiliser cette information. Peux-tu débuter ou développer ? Merci en tout cas de ton attention ...
Non, ce ne sont pas des harmoniques successives. La fréquence est fixe : f0 (Ceci aussi est dans l'énoncé).
En modifiant la tension de la corde, on modifie son mode de résonnance.
Qu'est-ce qui va varier pour la corde entre une tension par le poids d'une masse de 16 kg et celle par le poids d'une masse de 25 kg ? Quelles seront les conséquences ?
La physique n'est pas d'abord une question de "formules" ; il faut raisonner sur les phénomènes physiques.
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