Dissipation d'energie par deformation/phonon

[invite2c6a0bae]

Bonjour

je vous expose mon probleme :

je fait tourner un piece de monnaie (ou un autre disque metalique peu importe) sur une table, l'angle entre la table et le piece diminue au cours du temps et on entend qu'elle tourne de plus en plus vite (frequence du son qui augmente). Le point de contact decrit un cercle.

Alors voila, expérimentalement, on peut mettre en evidence qu'il n'y a pas de glissement.

Ce que je souhaiterai savoir c'est comment pourrait on modeliser la dissipation de l'energie de la piece, qui doit de faire par deformation ? (on neglige les frottements avec l'air). J'ai bien essayer de chercher du coté des modules de young etc (que je n'ai aps vu en cours), mais je suis un peu perdu. Mon prof de physique m'a parlé de creation de phonons qui dissiperait l'energie Ma petite recherhce n'a rien donné et j'ai vraimant l'impression de rentrer en foret vierge.

Je suis preneur de toutes vos remarques, explications etc

merci
François
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[invitea3fc981a]

Hello,

La déformation de la pièce doit être négligeable, puisqu'il n'y a pas de force vraiment importante qui agit sur la pièce ; elle doit donc rester dans le domaine plastique, c'est-à-dire que les atomes occupent en moyenne toujours les mêmes positions dans le référentiel fixe de la pièce (pas de mouvements internes des atomes).

Par contre les phonons peuvent effectivement jouer un rôle. Les phonons sont des modes de vibration d'un réseau atomique. En gros : en tournant sur la table, le mouvement des atomes de la pièce va faire vibrer ceux de la table ; cette vibration va se propager plus à l'intérieur de la table, et en diffusant, va s'estomper (sous forme de mouvement inculqué à d'autres atomes [pieds de la table, sol, air] ou sous forme de chaleur). C'est ainsi que la pièce va perdre de l'énergie, tourner de moins en moins vite, et finir par tomber.

Cela dit je ne sais pas si on peut vraiment ici parler de phonons, qui sont des modes de vibration cohérents dans un réseau cristallin (et a prioi, ni la pièce ni la table ne sont des cristaux). Ici je dirais plutôt simplement que l'énergie est dissipée sous forme de vibrations ou de chaleur.

[invite4f513f68]

Bonjour,

Je suis tout à fait d'accord avec toi Konrad sur l'histoire des phonons. Il n'est pas approprié d'en parler.
J'ajouterai qu'une partie de la dissipation se fait aussi par frottements avec l'air, qui ne sont pas rigoureusement nuls.


PMC

[invite2c6a0bae]

Merci beaucoup a vous deux (je sais, je repond un peu tard...)

En tout cas, cela me conforte dans l'idée que cela reste très très difficiellement quantifiable et qu'une étude experimenetale s'impose.

En tout cas Golinel, il semblerai que l'idee d'un role de dissipation par firction avec l'air soit assez naturel, mais qu'en realité, elle n'aurait pas une importance aussi forte que cela. (je fais suite a des experiences avec un tore à la place du disque, des experience dan sle vide etc ...), mais je reste persuader pour le moment qu'il doit quand meme avoir son importance à la toute fin du phenomène.

Je continue d'etudier
François.

[A voir en vidéo sur Futura]