Tp Oscillation

Sujet de tronc commun : oscillations mécaniques . |Texte support de l'interrogation orale |Commentaires | | |Les questions en gras portent sur le matériel exposé |et | | |

Laure Barthes, Marc Girondot Université Paris Sud Les mécanismes des marées Chaque jour en un même lieu, la mer monte, puis redescend, cette oscillation périodique du niveau de la mer s'appelle : Marée. Vue de la côte cette oscillation est d'abord perçue comme un déplacement horizontal, en raison de l'arrivée de l'onde de marée sur les côtes. le courant de flot monte et recouvre des étendues plus ou moins grandes du rivage (la Pleine mer = PM) le courant de jusant, descent laissant les mêmes

sinusïdale F(t) =Fm sin ωt de même direction que l’axe du ressort. La position de C est défini à tout instant par son abscisse x mesurée dans le repère (O ;i) O étant la position d’équilibre de C. Moteur 1- Etablir l’équation différentielle des oscillations de C qui fait intervenir la variable x et ses dérivées. 2- Pour une fréquence N1 de la force exitatrice F, on enregistre les courbes F(t) et x(t) . On obtient les graphes de la figure suivante : 1div horiizontale→0,2/3s 1div verticale →4Cm 1div

Oscillations d’un objet ` fond sph´rique. a e Il existe de nombreuses variantes ` cet exercice : demi-sph`re, sph`re lest´e, verre de b´b´ qui se a e e e e e redresse tout seul mais vid´ (qui a bien pu avoir cette id´e saugrenue ?), etc. Comme la physique se e e cache dans la mise en ´quation du mouvement et non dans la recherche du centre de gravit´ G ni dans e e le calcul du moment d’inertie J, nous donnerons ici une version capable de s’adapter ` tous les cas de a figure. En fin d’exercice et `

Amplitude : [pic] L’amplitude des oscillations est la valeur maximale de l’abscisse angulaire. ➢ Période propre : [pic] avec l en mètres, g en m.s-1 et T0 en secondes. La période propre est la durée entre deux positions successives équivalentes du pendule. Pour de petites oscillations, on montre que sa période propre ne dépend ni de la masse de l’objet ni de l’amplitude des oscillations (loi d’isochronisme des petites oscillations du pendule simple). ➢ Fréquence propre :

libre d’un système amorti a)x0= 0,5 et v0=-4, b)x0= 0,5 et v0=4 - wt x(t ) = (A + Bt )e Le pique de Système est atteint en tm tel que: • • x(tm ) = 0 ⇒ tm = x0 • ω0 (x0 +ωx0) Ce genre de Système tend à approcher la position d’équilibre sans oscillations. ce qui est demandé pour atténuer les vibrations. 5 alpha = 0.4 Kg/s (Ns/m); To = 3.14s; Xmax = 5cm 4.5 4 3.5 x(t) cm 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0 2 4 6 8 10 temps s 12 14 16 18 20 ζ >1 Systèmes sur amortis; s1,2 = −ζ ±ωd Avec ωd

qu’il n’en est rien. Le jet garde son intégrité et, telle une anche vibrante, il effectue des oscillations qui le font passer périodiquement de part et d’autre de l’arête du biseau, ce qui s’accompagne de tourbillons. En raison de cette turbulence, une partie de l’énergie du jet d’air se retrouve sous la forme d’ondes acoustiques, perçues comme un son dont la hauteur correspond à la fréquence des oscillations du jet de part et d’autre du biseau. On retrouve un phénomène similaire dans des situations

font diminuer l’énergie mécanique du pendule. Il y a diminution de l’amplitude des oscillations au cours du temps. (0,5 pt) Document 3.c. « …Un dispositif constitué d’une masse (appelée « poids ») et d’un système d’engrenages est associé au pendule pour compenser le phénomène d’amortissement des oscillations. L’échappement à ancre permet de bloquer la chute de la masse et ainsi de transférer à chaque oscillation une quantité d’énergie adéquate au balancier. » 4. (2,5 pts) « Comment, face aux

considère une masse m ramenée à son centre d’inertie G, accrochée à un ressort linéaire sans masse et posée sur un support plan horizontal. Le référentiel est celui du laboratoire. y G j x O i Hypothèses Dans le cas de petites oscillations, c’est-à-dire de petites déformations du   ressort, la force F de rappel du ressort sur la masse à une norme. On fait la seconde hypothèse (peu crédible dans la réalité) que la force de frottement entre le plan horizontal et la masse est

vraie si on choisi “kg” pour m, “m/s2 ” pour a et “N” pour F , ou bien si on choisi pour m le “lingot” (slug chez les anglo-saxons) , “pied/sec2 ” pour a et le “livre” pour F . l ωt m Considérons par exemple la pulsation ω de petites oscillations d´un pendule simple, de longueur l et de masse m. ω est une vitesse angulaire (angle parcours pendant un temps t). Le premier principe donne g , l ω= (2) où g est l´accélération de la pesanteur (9.8 m/s2 ). Cette équation est