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Oscillation mécanique libre

Posté par
Xenoverse
09-04-26 à 17:01

Bonjour j'ai besoin d'aide sur la question 4-3 , merci.
Exercice
Un corps de masse m forme un anneau autour d'une tige horizontale x'x sur laquelle il peut se déplacer. Un ressort de raideur k, placé autour de la tige, est fixé à celle-ci par une de ses extrémités et, par l'autre, au corps de masse m. Soit 0 la position du centre d'inertie du corps à l'équilibre. Il existe des frottements. On admettra qu'ils se réduisent à une force f= -hV où V désigne la vitesse instantanée du corps de masse m. Le coefficient h est positif.

1- Etablir l'équation différentielle caractéristique du mouvement du corps.

2- Quelle est la nature de ce mouvement ? Donner l'allure de x (t) selon la valeur du coefficient d'amortissement.

3- Énergie de l'oscillateur.
3-1 Donner l'expression de l'énergie mécanique de l'oscillateur.
3-2 Établir la relation entre la dérivée de l'énergie mécanique par rapport aux temps et la puissance de la force de frottement.
3-3 commenter cette relation
4- à l'aide d'une interface relié à un ordinateur on a relevé une tension et proportionnelle à x(t)
L'ordinateur et programmé de telle sorte que 1 volt correspond à 1 cm à partir du graphe ci-dessus
4-2-Calculer la pseudo-période.

4-3-Déterminer l'énergie mécanique Em de l'oscillateur à chaque passage par un extremum négatif de x (se limiter aux quatre premiers).

Que peut-on dire du rapport (Em)i/(Em)i+1?

Donnéc: k10 N/m

Oscillation mécanique libre

Posté par
gts2
re : Oscillation mécanique libre 09-04-26 à 17:09

Bonjour,

Si c'est un extremum de x, que peut-on dire de la vitesse ? et donc que vaut Em en ce point.

Une fois ceci fait, déterminez littéralement Em(i).

Remarque : pour des calculs raisonnables, il faut faire l'hypothèse que l'amortissement est suffisamment faible pour considérer que l'extremum de x(t) est approximativement l'extremum du terme en cosinus.

Posté par
Xenoverse
re : Oscillation mécanique libre 09-04-26 à 18:00

Je suis perdu la, j'ai rien compris
Alors , ici la vitesse est nulle mais pour le reste je ne sais pas.

Posté par
gts2
re : Oscillation mécanique libre 09-04-26 à 19:21

L'énergie mécanique de votre système vaut quoi de manière générale ?

Si la vitesse est nulle, comment cela se simplifie-t-il ?

Posté par
Xenoverse
re : Oscillation mécanique libre 09-04-26 à 19:22

Em= 1/2 kx²

Posté par
gts2
re : Oscillation mécanique libre 09-04-26 à 19:28

C'est bien cela.

Il n'y a plus qu'à exprimer celle-ci à l'instant i et i+1  

Posté par
Xenoverse
re : Oscillation mécanique libre 09-04-26 à 19:29

Oui c'est fait, et à chaque fois je trouve presque la même chose

Posté par
Xenoverse
re : Oscillation mécanique libre 09-04-26 à 19:30

Leurs rapports bien sûr

Posté par
gts2
re : Oscillation mécanique libre 09-04-26 à 19:38

C'est bien cela : le rapport est constant.

Posté par
Xenoverse
re : Oscillation mécanique libre 09-04-26 à 19:39

Et donc que peut on dire maintenant

Posté par
gts2
re : Oscillation mécanique libre 09-04-26 à 19:50

On peut dire que le rapport est constant, que dire d'autre à part peut-être que les Em(i) forme une suite géométrique.

Posté par
Xenoverse
re : Oscillation mécanique libre 09-04-26 à 19:52

OK, merci c'était tout



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