T-PL

Exercices sur les oscillateurs harmoniques n°1
1- A On considère un pendule élastique horizontal idéalisé. Voici six propositions, lesquelles sont vraies ? :
1. La période des oscillations est d’autant plus grande que la masse m du solide est importante.
2. La pulsation ne dépend pas de la manière dont a été lancé le pendule.
3. Dans un satellite, ce système ne pourrait pas osciller.
4. L’énergie totale est proportionnelle au carré de l’amplitude de la vitesse.
5. L’énergie totale est proportionnelle au carré de l’amplitude des élongations.
6. L’énergie potentielle lorsque le ressort est comprimé est égale à ½.kx2.

2- Au cours d'essais, on a enregistré les oscillations d'un même oscillateur en mouvement sur un axe (schéma ci-contre).
1- Les conditions initiales sont-elles identiques ?
2- Préciser le sens du vecteur vitesse en chacun des points
A,B, C, D et E.
3- Cet oscillateur peut-il osciller avec des périodes différentes ?
4- Pourquoi les amplitudes ne sont-elles pas égales alors qu'il s'agit du même oscillateur ?
5- Classer ces situations par énergie mécanique croissante.

3- On considère un pendule élastique horizontal idéalisé.
On accroche au ressort de raideur k des masses m1, m2 et m3 (respectivement schéma 1, 2, 3)
Indiquer le schéma correspondant à :
- la plus grande amplitude
- la plus grande fréquence
- la plus grande énergie.

Classer les masses par ordre croissant.

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Exercices sur les oscillateurs harmoniques n°2
1- L'équation horaire du mouvement d'un oscillateur mécanique rectiligne et horizontal est donné par la π⎞ ⎛ relation suivante : x = 3cos ⎜ 20*t + ⎟ avec x en cm et t en s.
4⎠
⎝ a- Donner la période, la fréquence et l'amplitude des oscillations. b- Donner l'expression de la vitesse et de l'accélération de l'oscillateur en fonction du temps. c- Calculer les valeurs des amplitudes de la vitesse et de l'accélération. d- Calculer la vitesse et l'élongation pour t = 0 et t = 4s e- Calculer