Bonjour!
Voici un problème et 2 raisonnements:
La suspension s'affaisse de 10 cm lorsqu'elle supporte entièrement l'automobile. D'autre part, l'amplitude des oscillations diminue de 50 % durant une oscillation complète.Quelle est la valeur de la constante de rappel K en supposant que chaque roue supporte 500 kg?
Raisonnement N°1
mg = kx
500 x 9,8 = 0,1 K
K = 49000 N/m
Raisonnement N°2
Energie = mgh = 500 x 9,8 x 0,1 = 490 J
E du ressort = 1/2 kx²
E gravitationnelle = E ressort
K = 98000 N/m
Quel est le bon raisonnement et pourquoi?
Un grand merci déjà!
C'est le raisonnement 1 le bon.
Le raisonnement 2 est faux car :
Il suppose qu'il y a conservation de l'énergie mécanique du système Ressort + masse.
Or, Lorsqu'on lache la masse avec le ressort non comprimé, la masse oscille autour de sa position déquilibre ...
Par frottement, le mouvement s'amortit pour finalement se stabiliser.
Mais il y a eu des pertes d'énergie due au travail des forces de frottement pendant les oscillations et donc il n'y a pas conservation de l'énergie mécanique du système Ressort + masse.
Sauf distraction.
Un grand merci, J-P!
Cependant, je ne comprends pas pourquoi les forces de frottement n'interviennent pas dans le raisonnement N°1. Quelque chose m'échappe!Il me semble pourtant que lors de la descente de 10 cm, le système d'amortissement agit!
A te lire bientôt, j'espère!
Oui, des frottements agissent lors de l'abaissement de la carro, mais à mon avis, ils doivent être faibles...
Cependant, dans ton cas, on considère le système à l'équilibre, donc après contraction du ressort, lorsque la voiture est stable. Ce qui te permet de dire que P = Frappel d'où le calcul de k !
(Sans déplacement, pas de frottements !)
Bonjour!
Voici un énoncé que j'ai déjà présenté, mais avec une autre question:
Automobile de 2000 kg (Chaque roue supporte 500 kg.). La suspension s'affaisse de 10 cm lorsqu'elle supporte entièrement la voiture. L'amplitude des oscillations diminue de 50 % durant une oscillation complète.Calculez la valeur de la constante d'amortissement b. On a déjà trouvé la constante de rappel k (49000 N/m).
Merci déjà!
*** message déplacé ***
personnellement je ferais le calcul complet pour trouver z(t) et ensuite il suffit de dire que z(t) = 0.5 z(t+T)
tu dis que l'énoncé a déjà été présenté. Est-ce que tu as déjà z(t) ?
*** message déplacé ***
Là où je cale,c'est qu'on ne parle pas du tout du temps dans l'énoncé!
Merci!
*** message déplacé ***
Et pourtant ...
Equation différentielle décrivant le mouvement:
kx + C.dx/dt = -m.d²x/dt²
m.d²x/dt² + C.dx/dt + kx = 0
d²x/dt² + (C/m).dx/dt + (k/m)x = 0
C étant une constante dépendant des amortisseurs.
p = [-(C/m) +/- (C²/m² - 4k/m)^(1/2)]/2
Et comme le mouvement est oscillatoire, C²/m² - 4k/m < 0 -->
p = [-(C/m) +/- i.V(4k/m - C²/m²)]/2
x(t) = A * e^(-Ct/(2m)) * sin(wt + Phi) avec w = V(4k/m - C²/m²)/2
en t = w/(2Pi), e^(-Ct/(2m)) = 1/2 (puisque l'amplitude des oscillations diminue de 50 % durant une oscillation complète
On peut donc tirer de là, une relation où C est la seule inconnue (puisqu'on connait k et m)
Et la constante de temps d'amortissement étant 2m/C ...
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Rien relu ... et donc sûrement des erreurs.
Mais le chemin à suivre est là.
*** message déplacé ***
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