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mouvement harmonique

Posté par
lola9098
11-05-22 à 23:29

bonjour, je ne comprend pas du tout comment résoudre cette exercices :
Un objet au bout d'un ressort est en mouvement harmonique simple. Sa vitesse maximum est de 3 m/s et son amplitude de 0,4 m.
(a) Quel est le déplacement quand v = 3 m/s ?
(b) Quel est le déplacement quand v = 1,5 m/s ?
(c) Quelle est la fréquence du mouvement ?

Afin d'essayer de le résoudre j'ai essayer d'utilisé cette formule : x(t)=Asin(wt+phi) mais je ne voit pas la valeur de phi.
merci d'avance

Posté par
vanoise
re : mouvement harmonique 11-05-22 à 23:43

Bonsoir
Partant de l'expression de x(t) que tu as écrite, tu peux la dériver par rapport à t pour avoir l'expression de v(t). Facile alors d'obtenir une relation simple entre la vitesse maximale, l'amplitude A et la pulsation .
Obtenant ainsi la pulsation, les question b) et c) sont simples...

Posté par
lola9098
re : mouvement harmonique 12-05-22 à 11:18

Bonjour, merci pour votre réponse.
Après avoir dérivé x(t) en fonction de t, j'obtiens : v(t)=Awcos(wt +phi)
Ensuite je trouve vmax=w.A soit w=7,5 s^-1
Pour les questions a) et b) je crois que je ne comprends pas le termes « déplacement », ainsi je comprend pas la valeur à déterminer
Pour la question c), j'ai fait : f=w/2pi et je trouve f=1,19 Hz
Merci d'avance

Posté par
vanoise
re : mouvement harmonique 12-05-22 à 11:27

OK pour ce que tu as fait.Pour la question b) l'énoncé parle de déplacement. Il s'agit je pense tout simplement de déterminer l'écart à la position d'équilibre, c'est à dire |x|. L'indication sur la vitesse fournit la valeur de cos(.t+). Il est possible d'en déduire seulement la valeur absolue de sin(.t+), pas la valeur algébrique, donc impossible d'obtenir le signe de x.

Posté par
lola9098
re : mouvement harmonique 12-05-22 à 11:47

Rebonjour, merci beaucoup pour votre aide, je pense avoir compris
Pour la question a) : j'ai déterminé la valeur de cos(wt+phi)=vmax/(A*w)=1 ensuite j'ai fait arcos(1)=0rad donc wt+phi=0rad que j'ai injecté dans x(t)=Asin(0)=0m
Pour la question b) j'ai effectué le même procédé en remplaçant vmax par v=1,5m/s, ainsi je trouve wt+phi=1,047rad et du coup x(t)=0,34m
Merci beaucoup!

Posté par
vanoise
re : mouvement harmonique 12-05-22 à 12:12

La méthode est bonne même si tu aurais pu remarquer :
.t+=/3 en radian.
Un détail tout de même :
0.4*sin(/3)=0,34641...
Il convient donc d'arrondir le résultat à 35cm.

Posté par
lola9098
re : mouvement harmonique 12-05-22 à 19:46

Rebonjour, merci pour la remarque, effectivement en refaisant le calcul j'ai oublier d'arrondir.
merci pour votre aide



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