Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau maths sup
Partager :

oscillateur

Posté par
marissa10
11-10-09 à 16:10

Bonjour,
J'ai un exercice très long où je bloque un peu. Le voici avec ce que j'ai déjà fait :

Lorsque l'on enregistre expérimentalement téta ( t), on constate que l'amplitude de téta diminue lentement. On interprète ce résultat par la présence de frottements que l'on modélise par :  f = - alpha . v, v désigne la vitesse du point M et alpha une constante positive.
1) Etablir l'équation différentielle du second ordre vérifiée par téta.
En se limitant aux petits angles, écrire l'équation sous la forme :
(d^2 téta) / (dt^2) + (2/tau) (dtéta / dt) + (oméga indice0)^2 téta = 0
Donner l'expression de tau et son interprétation physique.
2) A quelle condition obtient-on un régime pseudo-périodique ?
Dans le cadre d'un régime pseudo-périodique, calculer la pseudo-pulsation oméga et la pseudo période T.
On appelle décrément logarithmique, delta la quantité
Ln ( téta(t) / (téta (t + T)) où T est la pseudo-période et t le temps. Exprimer delta en fonction de T et tau.
3) La figure ci-dessous représente les variations de téta avec le temps.

La masse est m = 470 g.
Calculer numériquement à partir des valeurs expérimentales :
a) le décrément logarithmique delta
b) la pseudo-période T
c) le temps tau
d) la constante alpha.

Excusez-moi pour la longueur de l'énoncé.

Alors voilà où j'en suis :
1) équation différentielle du second ordre vérifiée par téta :
(d^2 téta) / (dt^2) + (alpha/m) (dtéta / dt) + (g / R) sin téta = 0

Or sin téta ~ téta
Identification : alpha / m = 2 / tau
Or : oméga indice0 = racine (g/R)
Donc on obtient : (d^2 téta) / (dt^2) + (2/tau) (dtéta / dt) + (oméga indice0)^2 téta = 0

Tau = 2m / alpha

Là il me manque l'interprétation physique.

2) On obtient un régime pseudo-périodique si et seulement si T ~T indice0

Après tout ce que j'ai mis, je l'ai déterminé graphiquement et je ne suis pas sure que c'est ce qu'il fallait faire.
T = 8/7 ~ 1.14 s
Oméga = (2pi) / T ~ 5.51 rad.s-1

On sait que T = (2pi) / oméga indice0 et Q = oméga indice0 * tau d'où tau = Q / oméga indice0
Delta = (oméga indice0 / 2Q) T = ½ * 1/tau * T = T / 2tau
Donc Ln ( téta(t) / (téta (t + T)) = T / 2tau.

Ce serait gentil si quelqu'un pouvait déjà me dire si ce que j'ai fait est juste et ensuite m'aider pour ce qu'il me manque. Merci d'avance.

oscillateur

oscillateur

Posté par
dodo27
up 29-12-11 à 23:49

bonjour , je suis aussi intéresser par cette exercice , si quelqu'un a la solution je le remercie d'avance



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2024

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !