PARTIE A Vibrations et oscillations

Documents pareils
Didier Pietquin. Timbre et fréquence : fondamentale et harmoniques

1 Savoirs fondamentaux

Chapitre 2 Les ondes progressives périodiques

TP 7 : oscillateur de torsion

TS 35 Numériser. Activité introductive - Exercice et démarche expérimentale en fin d activité Notions et contenus du programme de Terminale S

Communication parlée L2F01 TD 7 Phonétique acoustique (1) Jiayin GAO <jiayin.gao@univ-paris3.fr> 20 mars 2014

supports métalliques basse fréquence gamme "Polycal-Ressort" standard définition R P

Caractéristiques des ondes

Interaction milieux dilués rayonnement Travaux dirigés n 2. Résonance magnétique : approche classique

ACOUSTIQUE 3 : ACOUSTIQUE MUSICALE ET PHYSIQUE DES SONS

P M L R O G W. sylomer. Gamme de Sylomer Standard. Propriétés Méthode de test Commentaires. Polyuréthane (PUR) Cellulaire mixte

Chapitre 3 Les régimes de fonctionnement de quelques circuits linéaires

TRAVAUX PRATIQUES SCIENTIFIQUES SUR SYSTÈME

Partie Observer : Ondes et matière CHAP 04-ACT/DOC Analyse spectrale : Spectroscopies IR et RMN

LES CARACTERISTIQUES DES SUPPORTS DE TRANSMISSION

électricité Pourquoi le courant, dans nos maison, est-il alternatif?

CALIBRES OMEGA CO-AXIAL DESCRIPTION ECHAPPEMENT CO-AXIAL REGLAGE OMEGA

CH IV) Courant alternatif Oscilloscope.

FAG Detector II le collecteur et l analyseur de données portatif. Information Technique Produit

Oscillations libres des systèmes à deux degrés de liberté

INTRODUCTION A L ELECTRONIQUE NUMERIQUE ECHANTILLONNAGE ET QUANTIFICATION I. ARCHITECTURE DE L ELECRONIQUE NUMERIQUE

ANALYSE SPECTRALE. monochromateur

Champ électromagnétique?

Bandes Critiques et Masquage

Présentation du programme. de physique-chimie. de Terminale S. applicable en septembre 2012

«Tous les sons sont-ils audibles»

Transmission de données. A) Principaux éléments intervenant dans la transmission

Chapitre 2 Caractéristiques des ondes

Electron S.R.L. - MERLINO - MILAN ITALIE Tel ( ) Fax Web electron@electron.it

CHAPITRE IX : Les appareils de mesures électriques

HORLOGE ET MONTRE IN SITU : MÉCANIQUE 2

BACCALAURÉAT PROFESSIONNEL EPREUVE DE TRAVAUX PRATIQUES DE SCIENCES PHYSIQUES SUJET A.1

PRODUIRE DES SIGNAUX 1 : LES ONDES ELECTROMAGNETIQUES, SUPPORT DE CHOIX POUR TRANSMETTRE DES INFORMATIONS

Chapitre I La fonction transmission

COLLOQUE NATIONAL de la PERFORMANCE INDUSTRIELLE

Convertisseurs statiques d'énergie électrique

Automatique Linéaire 1 Travaux Dirigés 1A ISMIN

La chanson lumineuse ou Peut-on faire chanter la lumière?

Le Bon Accueil Lieu d art contemporain - Sound Art INTERFÉRENCES ATELIERS / EXPOSITION / CONCERT

M1107 : Initiation à la mesure du signal. T_MesSig

Physique, chapitre 8 : La tension alternative

TP Modulation Démodulation BPSK

Université de La Rochelle. Réseaux TD n 6

PRODUCTION, CONVERSION OU DISTRIBUTION DE L ÉNERGIE ÉLECTRIQUE

n 180 secousses sismiques et équipements électriques photographie Eric MELMOUX

Equipement. électronique

Chapitre 1 Régime transitoire dans les systèmes physiques

Production de documents audio-numériques

Exemples de dynamique sur base modale

STI2D : Enseignements Technologiques Transversaux

Elec II Le courant alternatif et la tension alternative

La compensation de l énergie réactive

10 leçon 2. Leçon n 2 : Contact entre deux solides. Frottement de glissement. Exemples. (PC ou 1 er CU)

Les résistances de point neutre

Séries Statistiques Simples

SYSTEMES LINEAIRES DU PREMIER ORDRE

Centrale d alarme DA996

UE 503 L3 MIAGE. Initiation Réseau et Programmation Web La couche physique. A. Belaïd

Transformations nucléaires

Etudier l influence de différents paramètres sur un phénomène physique Communiquer et argumenter en utilisant un vocabulaire scientifique adapté

SYSTEME DE PALPAGE A TRANSMISSION RADIO ETUDE DU RECEPTEUR (MI16) DOSSIER DE PRESENTATION. Contenu du dossier :

ASSISTANT PRODUITS - FRANCEPOWER

OBJECTIFS. I. A quoi sert un oscilloscope?

A la découverte du Traitement. des signaux audio METISS. Inria Rennes - Bretagne Atlantique

Exercices d application

POLY-PREPAS Centre de Préparation aux Concours Paramédicaux. - Section Orthoptiste / stage i-prépa intensif -

Séquence 1. Sons et musique. Sommaire

Extrait des Exploitations Pédagogiques

Programmation des séances (Trêve de Noël 2013) Détail des séances. * gainage abdo-lombaire (voir planches D) * gainage abdo-lombaire (voir planches D)

CIRCUITS DE PUISSANCE PNEUMATIQUES

M HAMED EL GADDAB & MONGI SLIM

3 Charges électriques

La théorie des trois systèmes (the three systems theory)

QUELQUES ACTIVITES RELATIVES A LA PARTIE A Propagation d une onde ; onde progressive. Comment installer le format de compression divx?

8/10/10. Les réactions nucléaires

Systèmes de transmission

Chapitre 5 Émetteurs et récepteurs sonores

Régler les paramètres de mesure en choisissant un intervalle de mesure 10µs et 200 mesures.

5.2 Théorème/Transformée de Fourier a) Théorème

Système ASC unitaire triphasé. PowerScale kva Maximisez votre disponibilité avec PowerScale

Filtres passe-bas. On utilise les filtres passe-bas pour réduire l amplitude des composantes de fréquences supérieures à la celle de la coupure.

NFC Near Field Communication

Machines. Plaques vibrantes réversibles kg APR 2220 / 2620 / 3020 / 3520 / 4920 /

GL5 GLS5. Lève-personnes mobiles

Chapitre 7. Circuits Magnétiques et Inductance. 7.1 Introduction Production d un champ magnétique

Energie et conversions d énergie

Contribution à la conception par la simulation en électronique de puissance : application à l onduleur basse tension

VIII- Circuits séquentiels. Mémoires

PIROUETT! THE RHYTHMIC GYMNASTICS HELP DESK November 2013

CHAPITRE IV Oscillations libres des systèmes à plusieurs degrés de liberté

Précision d un résultat et calculs d incertitudes

INTERPRÉTATION ET ANOMALIES DE LA PROSPECTION À RÉSONANCE MAGNÉTIQUE (MRS)

RELAIS STATIQUE. Tension commutée

Les réseaux cellulaires

DOMONIAL CRT 500 HF. Notice Utilisateur EKZ C SECOM AUTOPROTECTION PILE A U SUPERVISION OUVERTURE ALARME INTRUSION ALARME TECHNIQUE

T500 DUAlTACH. JAQUET T500 DualTach Instrument de mesure et de surveillance équipé de 2 entrées fréquence TACHYMETRE 2 CANAUX

Compatibilité Électromagnétique

Chapitre 5: Oscillations d un pendule élastique horizontal

Transcription:

PARTIE A Vibrations et oscillations 1. Vibrations et oscillations 1.1. Vibration, grandeur vibratoire Un système est en vibration si l une des grandeurs qui le caractérisent évolue autour d une position d équilibre. Cette grandeur est appelée une grandeur vibratoire. Exemple : Lorsqu il reçoit un appel en mode silencieux, un téléphone entre en vibration. La distance entre un point du téléphone et sa position lorsqu il est au repos est une grandeur vibratoire. 1.2. Oscillations Le phénomène périodique Oscillations Exemple : Un phénomène est périodique s il se répète identique à lui-même à intervalles de temps réguliers. L oscillation est un cas particulier de vibration. Un système est en oscillation si les grandeurs vibratoires qui le caractérisent évoluent de manière périodique. La corde de guitare effectue un mouvement périodique autour de sa position d équilibre horizontale. La distance h représentée sur la figure est une grandeur vibratoire. La période des oscillations La plus petite durée au bout de laquelle le phénomène périodique se reproduit est appelé sa période, usuellement notée T. page 1

La fréquence des oscillations La fréquence f est le nombre d oscillation par seconde. On l exprime en hertz (symbole Hz). La fréquence est reliée à la période par : f = 1 T 2. L oscillateur harmonique et ses différents régimes 2.1. Modèle de l oscillateur harmonique Définition de l oscillateur harmonique L oscillateur harmonique est un cas particulier d oscillateur. Un système est un oscillateur harmonique si les grandeurs vibratoires qui le décrivent évoluent de manière sinusoïdale en fonction du temps. L amplitude des oscillations Dans le cas de l oscillateur harmonique, l amplitude des oscillations est la valeur maximale prise par la grandeur vibratoire (dans le cas des oscillations non sinusoïdales, la définition de l amplitude est plus complexe). Exemple de la corde de guitare : 2.2. L amortissement des oscillations et les trois régimes d évolution Le régime périodique Dans le cas présenté au paragraphe 2.1 l amplitude des oscillations est constante : c est un cas idéal appelé régime périodique. La période des oscillations est alors la période propre de l oscillateur. Le régime pseudopériodique et la pseudopériode L amplitude des oscillations est généralement décroissante. Cela peut-être dû aux frottements dans le cas des oscillateurs mécaniques, à l effet Joule dans le cas des oscillateurs électriques, etc. On dit que les oscillations sont amorties. Le régime d oscillation est alors qualifié de pseudopériodique. Un oscillateur est en régime pseudopériodique s il est en vibration mais si l amplitude décroît en fonction du temps. La durée qui sépare deux oscillations successives est alors appelée la pseudopériode. page 2

La pseudopériode est généralement très voisine de la période propre de l oscillateur. Le régime apériodique Si l amortissement est suffisamment important, l oscillateur, s il en est écarté, revient à sa position d équilibre sans vibrer. Il est alors en régime apériodique. Un oscillateur est en régime apériodique si l amortissement des oscillations est suffisamment important pour l empêcher de vibrer. 2.3. Interprétation énergétique des trois régimes d évolution Interprétation énergétique du régime périodique Un oscillateur stocke toujours au moins deux formes d énergie ; par exemple : de l énergie cinétique et de l énergie potentielle s il s agit d un oscillateur mécanique ; de l énergie magnétique et de l énergie électrostatique s il s agit d un oscillateur électrique. En régime périodique, l énergie change de forme périodiquement sans transfert vers l extérieur. L énergie totale stockée par l oscillateur est alors constante. E1 et E2 sont deux formes s énergie stockées par l oscillateur Interprétation du régime pseudopériodique En régime pseudopériodique, chaque fois que l énergie change de forme, une partie est transférée vers l extérieur de l oscillateur : l énergie totale stockée par l oscillateur est alors décroissante : page 3

2.4. Oscillations entretenues Le régime périodique, expérimentalement, n est jamais parfaitement atteint car les phénomènes à l origine de l amortissement des oscillations, même s ils sont faibles, ne sont jamais tout-à-fait absents. L entretien des oscillations consiste à apporter à l oscillateur périodiquement l énergie qu il a perdue à cause de l amortissement. Exemple : le mouvement du balancier d une horloge est périodique car il est entretenu par la descente des poids. Mais la période d oscillation du balancier reste égale à sa période propre, soit 1 s. 3. Oscillations forcées 3.1. Oscillations libres et oscillations forcées Oscillations libres Mécanisme du balancier d une horloge http://au-fil-du-temps.e-monsite.com Les oscillations sont libres si l oscillateur évolue sans apport extérieur d énergie. En l absence d amortissement, la période des oscillations est alors la période propre de l oscillateur. Oscillations forcées Les oscillations sont forcées si un système extérieur, appelé excitateur, cède de l énergie à l oscillateur et impose la fréquence de ses oscillations. 3.2. La résonance Définition de la résonance L amplitude des oscillations d un oscillateur forcé dépend de la fréquence imposée par l excitateur. L amplitude maximale est atteinte lorsque la fréquence imposée par l excitateur est voisine de la fréquence propre de l oscillateur : on dit que celui-ci est en résonance. page 4

La résonance est un cas particulier d oscillation forcée, lorsque l excitateur impose à l oscillateur une fréquence voisine de sa fréquence propre. L amplitude de ses oscillations est alors maximale. Remarque : la fréquence de résonance est égale à la fréquence propre lorsqu il n y a pas d amortissement, elle lui est légèrement inférieure sinon. Le facteur de qualité Le facteur de qualité est un nombre sans dimension qui caractérise une résonance. Il est défini par : Q : facteur de qualité (sans unité) f 0 : fréquence de résonance (Hz) Q = f 0 β β : bande passante (Hz) : c est l intervalle de fréquences entre lesquelles l amplitude est supérieure à A max / 2 Résonance floue, résonance aigue Plus le facteur de qualité est élevé, plus la bande passante est étroite : on dit que la résonance est aigue. Cela se produit lorsque l amortissement est suffisamment faible. À l inverse, plus le facteur de qualité est faible, plus la résonance est floue. page 5