Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Séquence 2: Les oscillations en mécanique et en électricité, oscillateur…
Séquence 2: Les oscillations en
mécanique et en électricité
oscillateur mécanique
la grandeur observée est l'élongation x(t) en mètre
énergies mises en jeu
Energie cinétique
https://th.bing.com/th/id/OIP.PxWpWkEOWjLEb4_29mPKeAHaFJ?rs=1&pid=ImgDetMain
Energie potentiel de pesenteur
Epe=1/2
k
x²
Epe en Joule
k: constante de raideur du ressort en N/m
x: allongement du mobile sur l'axe en mètre
énergie potentiel de pesenteur
Epp = m × g × z.
Epp en Joule
m: masse du mobile en kg
g: intensité de pesanteur g=9,81N/KG
z: altitude en mètre
Energie mécanique
Em=Ec+Epp+Epe
Em en Joule
pour exciter les oscillations on écarte le mobile de sa position initiale
les différentes représentations
régime périodique
régime pseuso-périodique
la pertes d'énergie est dû à l'existence de frottements
régime apériodique
il n'y a pas d'oscillations
http://chart.apis.google.com/chart?cht=tx&chco=FF0000&chs=80&chf=bg,lg,20,76A4FB,1,FFFFFF,0&chl=T_o%20=%202%20\pi%20\sqrt{\frac{m}{k}}
T0 en seconde
m: masse du mobile en kg
k: coefficient de raideur en N.m-1
oscillations forcées
lorsqu'un système est soumis à l'action d'un force périodique ou GBF
il oscille avec la fréquence imposée par cette fréquence ou se générateur
il existe une fréquence particulière imposée par l'excitateur appelée fréquence de résonance par laquelle le système oscille avec une amplitude maximale
la résonance est l'augmentation de l'amplitude d'oscillation d'un système physique lorsque celui-ci est excité au voisinage de l'une de ses fréquences propres
oscillateur électrique
montage
https://www.coursuniversel.com/wp-content/uploads/2019/11/ximage-30.png.pagespeed.ic.CkwNmBE9KH.webp
la grandeurs observée est la tension aux bornes du condensateur Uc(t) en volt
dans les différents régimes (en vert) à la place de x on a Uc
pour exciter les oscillation on bascule l'interrupteur sur la position 2
la période propre
T0=2 π √ L*C
T0 en seconde La bobine en Joule
L: inductance en henry
C: capacité en Farad
Les énergie mises en jeu
Ebob=1/2
L
i(t)
Ebob: énergie de la bobine en Joule
L: inductance en henry
i(t): intensité en volt
Eelec=Econd+Ebob
Eelec: Energie électrique en Joule
Econd= 1/2
C
Uc(t)
Econd: énergie du condensateur en Joule
C=capacité en Farad
Uc(t)=tension aux bornes de C volt
les oscillateur électrique
régime périodique
régime pseudo-périodique
la perte d'énergie est dû à l'effet Joule au travers de la résistence
régime apériodique
il n'y a pas d'oscillations
les différents régimes
régime périodique
https://www.methodephysique.fr/trace_solution_harmonique.jpg
T0= période propre
les oscillations sont non amorties
régime pseudo-périodique
T: pseudo période
T et T0 sont identiques tant que l'amortissement n'est pas trop fort
oscillations libres amorties
oscillations faiblement amorties
https://www.methodephysique.fr/trace_solution_amorties.jpg
régime apériodique
oscillations libres amorties
il n'y a plus d'oscillations
