III) Les oscillations mécaniques
Des vidéos étonnantes
Comment expliquer ces vidéos ? Pourquoi faut-il associer des amortisseurs aux suspensions des véhicules ? Pourquoi une colonne de soldats doit-elle rompre le pas lorsqu’elle traverse un pont ?
1) Quelles sont les propriétés du pendule élastique ? Vous disposez d’un montage constitué par un ressort accroché à une potence. Son extrémité libre soutien un plateau sur lequel vous pouvez déposer des masses marquées. Dans une éprouvette on a placé deux électrodes, reliées aux bornes d’un générateur de tension continue fixée à 5 V. La borne négative du générateur est reliée à l’électrode du fond de l’éprouvette. Du plateau une tige (dont l’extrémité est dénudée) plonge dans une solution aqueuse de sulfate de cuivre, tige reliée à l’entrée EA0 de l’interface. L’entrée 0V est reliée à la borne – du générateur. Donc, entre EA0 et la référence, on mesure la tension entre la pointe de la tige et la référence, le fond de la cuve. La tension est proportionnelle à la position de la pointe de la tige. Vous pouvez le vérifier. C’est le principe d’une cuve rhéographique. En jouant sur le support à croisillons, on peut fixer systématiquement la tension à 2,5 V lorsque le système est au repos.
1) Quelles sont les propriétés du pendule élastique ? Questions : -Schématiser votre expérience -À l’aide de ce dispositif, vous étudierez l’influence de la masse sur la période (la pseudo-période) du système. -Comme vous disposez tous de ressorts de raideurs différentes, vous pourrez trouver aussi comment la période d’oscillations est reliée à la raideur k du ressort. -Montrer que le coefficient qui relie la période T à la masse m et à la raideur k est sans dimension. -Trouver également la valeur du coefficient qui relie la période à la masse et à la raideur.