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Niveau maths sup
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Corde

Posté par
Atup
08-11-19 à 17:59

Bonjour

Voici l'exercice :
On a p=7.10^3 kg.m3, ,masse volumique du nickel

On admet que la vitesse d'une onde le long d'une corde de masse linéique  (masse par unité de longueur) tendue avec une force de tension T vaut =(T/)
On étudie une corde de guitare en nickel de longueur L=64,2 cm et de diamètre a=0,86 mm. Cette corde est fixée à ses 2 extrémités

1°) Avec quelle force de tension T faut il tendre la corde pour qu'elle produise un Do3 ? On rappelle que la note émise par un instrument de musique est la fréquence de son mode fondamental. 2°) Si la corde est trop tendue, entendra - t- on une note plus grave ou plus aiguë ?
3°) Quelles sont les notes (demi-ton + octave) correspondant aux harmoniques n allant de 2 à 7 ?

L'accord Do, Mi, Sol (quinte majeure) est harmonieux.
4) Lequel des harmoniques précédent doit-on chercher à supprimer ? Où vaut-il mieux pour cela gratter la corde?

J'ai un tableau avec beaucoup de données sur les notes de musique.
Dont pour la première question : la fréquence de Do3 = 262Hz

J'ai du mal avec l'ensemble de l'exercice
Pouvez-vous m'expliquer que c'est la force de tension pour la 1ère question.
(Je pensais faire m.g mais je ne possède pas les éléments pour)

Merci de votre aide

Posté par
vanoise
re : Corde 08-11-19 à 18:12

Bonjour
Le son fondamental émis correspond à la vibration de la corde en un seul fuseau. La longueur de la corde est donc égale à une demie longueur d'onde. Tu devrais pouvoir te débrouiller avec cela et l'expression de la célérité des ondes le long de la corde.

Posté par
Atup
re : Corde 08-11-19 à 18:24

Célérité de l'onde = d/t
Donc (/2)/t
Dans les données on a aussi : L=64,2cm
Mais je n'ai pas le temps ?

Et en quoi le célérité va pouvoir m'aider à calculer la force de tension ?

Posté par
vanoise
re : Corde 08-11-19 à 19:03

Non ! la célérité de l'onde est fournie par l'énoncé :

v=\sqrt{\frac{T}{\mu}}

La longueur d'onde est :

\lambda=\frac{v}{f}

où f est la fréquence.

la longueur de la corde vérifie comme déjà écrit :

L=\frac{\lambda}{2}

Connaissant la masse volumique et le diamètre de la corde, tu peux calculer sa masse volumique µ. Reste une seule inconnue : la tension T de la corde.

Je te laisse travailler et revoir ton cours si nécessaire.

Posté par
Atup
re : Corde 08-11-19 à 20:43

Merci
Je pense avoir compris
Je me permets de poser mon calcul ici afin de vérifier si c'est la bonne démarche

=*(a^2/4)*L
Je trouve : 2,61*10^-3 kg.m^-1
J'ai vérifié les unités et elles sont correctes

Merci à vous

Posté par
vanoise
re : Corde 08-11-19 à 21:03

Ce que tu calcules correspond à la masse de la corde pas à sa masse linéique :
µ=(m/L).

Posté par
Atup
re : Corde 08-11-19 à 21:20

Je ne comprends donc pas
Dans cette formule, m est la masse mais est ce la masse volumique ??
Soit : /L ?

Désolé je n'ai aucun cours sur ce chapitre.

Posté par
vanoise
re : Corde 08-11-19 à 22:53

La masse de la corde est le produit de la masse volumique par le volume :

m=\rho.V=\rho\cdot\pi\cdot\frac{a^{2}}{4}\cdot L

La masse linéique, c'est à dire la masse par unité de longueur est :

\mu=\frac{m}{L}=\rho\cdot\pi\cdot\frac{a^{2}}{4}
Tu postes au niveau math sup : ce que je viens d'écrire est de la physique de base étudiée dès l'enseignement secondaire.



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