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Niveau master
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Oscillateur harmonique

Posté par
JPC78
22-01-19 à 15:07

Bonjour, je ne viens pas du tout du monde de la physique et j'aurai besoin de deux renseignements :
-auriez vous un cours/document complet sur l'équation d'un oscillateur harmonique amorti forcé : ay''(t)+by'(t)+cy(t)=z(t). Déterminant la valeur de r avec y=r*z, parlant de la fréquence propre de résonance. Le plus complet possible.
- auriez vous des valeurs de a,b,c ayant un sens physique ? Je sais ce que ces coefficients représentent dans la réalité mais n'ai aucune idée de valeurs raisonnables ...
Je vous remercie d'avance

Posté par
vanoise
re : Oscillateur harmonique 22-01-19 à 15:29

Bonjour
Il s'agit sans doute d'un des problèmes les plus classiques au niveau bac+1.
Exemples d'oscillateurs mécaniques amortis : le sismographe, le haut-parleur.
Exemple de circuit électrique régi par les mêmes équations : le dipôle RLC en régime sinusoïdal forcé.
Tu peux faire des recherches sur le net avec ces mots clés ; tu trouveras sûrement des documents correspondant à ton niveau. Un exemple parmi beaucoup d'autres :

Posté par
JPC78
re : Oscillateur harmonique 23-01-19 à 17:10

Bonjour,
merci pour cette réponse, il y a quand même quelquechose que je n'arrive pas à trouver c'est comment déterminer la fréquence de résonance à partir d'informations sur r ? (je rappelle que y=z*r). Merci d'avance

Posté par
vanoise
re : Oscillateur harmonique 23-01-19 à 20:00

En divisant tous les termes de ton équation par a :

\ddot{y}_{(t)}+\frac{b}{a}\cdot\dot{y}_{(t)}+\frac{c}{a}\cdot y_{(t)}=\frac{Z_{max}}{a}\cdot\cos\left(\omega.t\right)
 \\
On obtient alors, après un régime transitoire qui n'est en général pas étudié car de très courte durée un régime sinusoïdal tel que : y=Y_{max}\cdot\cos\left(\omega.t+\varphi\right).

Il n'y a résonance que pour des valeurs de (b/a) pas trop élevées et la pulsation de résonance est alors proche de la pulsation propre \sqrt{\frac{c}{a}}.
Plus de précision ici :
Je ne vois pas trop ce que tu appelles r...

Posté par
JPC78
re : Oscillateur harmonique 24-01-19 à 10:07

Merci.

Si y est solution de ay''(t)+by'(t)+cy(t)=z, alors y est le produit de convolution d'une fonction r et de z. Et il me semble que les propriétés de r et de sa transformée de Fourier permettent d'avoir des informations et j'aimerai bien en savoir davantage mais je ne sais pas dans quel cours regarder ça..

Posté par
vanoise
re : Oscillateur harmonique 24-01-19 à 13:45

Effectivement, r , en théorie du signal, peut être considérée comme la fonction de transfert d'un filtre passe-bas du deuxième ordre. Pour les relations avec la transformée de Fourier, tu peux regarder ici :
mais de nombreux document traitent ce sujet sur le net.



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