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Pulsation propre et naturelle



  1. #1
    narakphysics

    Pulsation propre et naturelle


    ------

    Bonjour à tous
    quelqu'un pourra m’expliquer la différence entre la pulsation propre et la pulsation naturelle?
    autre question: si on veut savoir la fréquence d'un objet est ce qu'il suffit de lui appliquer une force mécanique dans un laps de temps (comme le cas du verre).
    merci d'avance

    -----

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  3. #2
    LPFR

    Re : Pulsation propre et naturelle

    Bonjour.
    La plupart des systèmes ont des modes d'oscillation. Le mode principal est celui de plus basse fréquence. Vous pouvez donner des qualificatives de "propre" ou "naturel" à des modes pour les différentier de "forcés" (oscillations forcées).
    Quand vous tapez sur un verre ou pincez une corde de guitare il est peu probable que vous n'excitiez qu'un seul des modes d'oscillations. En général tous ou presque tous sont excités. Mais vous n'êtes même pas sur d'avoir excité le mode fondamental.
    Le seul moyen (presque) sur est de l'exciter à toutes les fréquences et de regarder la réponse en fréquence. Et je dis "presque", car vous pouvez avoir l'immense malchance que le couplage utilisé n'excite pas le mode principal.
    Au revoir.

  4. #3
    narakphysics

    Re : Pulsation propre et naturelle

    Merci M LPFR pour votre réponse
    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Bonjour.
    La plupart des systèmes ont des modes d'oscillation. Le mode principal est celui de plus basse fréquence. Vous pouvez donner des qualificatives de "propre" ou "naturel" à des modes pour les différentier de "forcés" (oscillations forcées).
    j'ai pas encore saisi la différence!!par ce que j'ai pas bien compris le mot clé forcées.
    pouvez vous m'expliquer la différence?
    merci d'avance

  5. #4
    lionelod

    Re : Pulsation propre et naturelle

    Il n'y en a pas.

    Propre pour rappeler que ces pulsations peuvent être calculées mathématiquement (valeur propre)
    Naturel car ces pulsations apparaissent naturellement. Plus naturellement que d'autres.Pour que les autres apparaissent, il faut les forcer.
    Dernière modification par lionelod ; 03/03/2012 à 20h16.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    stefjm

    Re : Pulsation propre et naturelle

    Bonjour,
    Version matheuse :
    Forcé : second membre de l'équation différentielle non nul
    Libre : equation différentielle homogène (sans second membre)
    Cordialement.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  8. #6
    stefjm

    Re : Pulsation propre et naturelle

    Citation Envoyé par lionelod Voir le message
    Propre pour rappeler que ces pulsations peuvent être calculées mathématiquement (valeur propre)
    Et le français tout simplement?
    Ce qui m'appartient en propre n'est pas forcément mathématique...
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

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  10. #7
    lionelod

    Re : Pulsation propre et naturelle

    Non, cela vient des maths pas du français.
    Eigen in english comme dans eigenvalue.

    De plus il faut bien garder à l'esprit cette analogie mathématique. Pourquoi?
    Car pouvoir déterminer des pulsations par résolution matricielle (diagonalisation d'une matrice) est l'une des plus belles réussites des maths en Physique.

  11. #8
    narakphysics

    Re : Pulsation propre et naturelle

    Merci pour vos réponses
    Citation Envoyé par lionelod Voir le message
    Il n'y en a pas.
    il y a une relation mathématique qui détermine la relation entre ces deux pulsations: , ce qui signifie qu'il y a ne différence .
    Apparemment si , les deux pulsations se coïncident.
    n'est ce pas?

  12. #9
    lionelod

    Re : Pulsation propre et naturelle

    Si cela avait été le propre du français, on appelerait cela "ownfrequency instead of eigenfrequency"

    Alors là, bravo achrafkaran, effectivement il y a une différence qui vient bien evidemment de ce lien entre Maths et Physique.

    Il est un phénomène qui ne peut être pris en compte dans un Hamiltonien: C'est la dissipation ou l'amortissement.


    La détermination des valeurs propres de l'Hamiltonien donne les pulsations propres du système sans amortissement.
    Puis on introduit phénoménologiquement l'influence de l'amortissement par ta formule.

  13. #10
    LPFR

    Re : Pulsation propre et naturelle

    Citation Envoyé par achrafkaran Voir le message
    Merci M LPFR pour votre réponse

    j'ai pas encore saisi la différence!!par ce que j'ai pas bien compris le mot clé forcées.
    pouvez vous m'expliquer la différence?
    merci d'avance
    Bonjour.
    Les oscillations forcées sont celles dans lesquelles l'oscillation est produite et entretenue par une force externe.
    Par exemple, l'oscillation d'un olivier ou un mirabellier secoué par un appareil pour faire tomber les fruits.
    C'est ce que dit Stefjm (à la façon de matheu) dans le post #5.

    Pour revenir aux noms, tout cela est une fantaisie franco-française. Les termes de "pulsation" et "fréquence propre" n'existent pas en anglais.
    Il n'y a que le terme de "fréquence angulaire" pour la pulsation et de fréquence naturelle pour la résonance.

    Pour la nuance franco-française entre "propre" et "naturelle" on la déduit dans ce site:
    http://www-hadoc.lag.ensieg.inpg.fr/...n16/r16-04.htm
    La fréquence naturelle est celle à laquelle oscillerait un système si on enlevait l'amortissement. Avec son amortissement c'est la fréquence propre.
    Au revoir.

  14. #11
    lionelod

    Re : Pulsation propre et naturelle

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message

    La fréquence naturelle est celle à laquelle oscillerait un système si on enlevait l'amortissement. Avec son amortissement c'est la fréquence propre.
    Naturellement j'aurais dit l'inverse, mais ce n'est que mon propre avis.

  15. #12
    stefjm

    Re : Pulsation propre et naturelle

    Citation Envoyé par achrafkaran Voir le message
    il y a une relation mathématique qui détermine la relation entre ces deux pulsations: , ce qui signifie qu'il y a ne différence .
    Apparemment si , les deux pulsations se coïncident.
    n'est ce pas?
    Oui.
    Le "" de est aussi pour "pseudo" de "pseudo période" (pulsasion, fréquence).
    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    Pour la nuance franco-française entre "propre" et "naturelle" on la déduit dans ce site:
    http://www-hadoc.lag.ensieg.inpg.fr/...n16/r16-04.htm
    La fréquence naturelle est celle à laquelle oscillerait un système si on enlevait l'amortissement. Avec son amortissement c'est la fréquence propre.
    C'est toute la difficulté de ne parler que du comportement d'un système, en essayant d'être indépendant de son excitation.

    Quand on fait un essai harmonique, la fréquence de résonance mesurée n'est pas non plus la fréquence naturelle, car on compense l'amortissement en apportant de l'énergie au système.

    Un oscillateur sans amortissement s'écrit
    Avec amortissement

    Pour faire plaisir à un physicien (Par exemple LPFR) on pourrait privilégier l'écriture faisant intervenir plus physique que .
    Malheureusement, les relations mathématiques deviennent horribles et donc personne ne le fait sauf moi aujourd'hui!




    A noter aussi que cette relation est un bête théorème de Pythagore dans le plan complexe.
    Je reprend la forme classique habituelle :


    dont les pôles (racine du dénominateur) sont :



    Tout se passe sur un cercle:
    est le rayon du cercle.
    est la partie réelle qui donne l'amortissement.
    est la partie imaginaire qui donne l'oscillation à la prériode

    Cordialement.

    PS : je laisse LPFR traduire mon propos en propos de physicien, car je ne doute pas qu'il trouve mon discours trop matheux.
    PPS : En fait, j'ai un discours de physicien qui utilise les outils matheux qui vont bien...
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

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  17. #13
    stefjm

    Re : Pulsation propre et naturelle

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    La fréquence naturelle est celle à laquelle oscillerait un système si on enlevait l'amortissement. Avec son amortissement c'est la fréquence propre.
    Citation Envoyé par lionelod Voir le message
    Naturellement j'aurais dit l'inverse, mais ce n'est que mon propre avis.
    Ca dépend de comment on définit «enlever l'amortissement».

    Si c'est poser dans les équations, voir réponse du matheux LPFR. (et oui...)

    Pour lionelod, je n'arrive pas à deviner.

    Sinon, il y a les pages wiki :
    http://fr.wikipedia.org/wiki/Amortissement_physique
    http://en.wikipedia.org/wiki/Damping

    La page française garde la notation anglaise pour la pseudo fréquence-pulsation propre, dite «damped frequency».

    Cordialement.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  18. #14
    phuphus

    Re : Pulsation propre et naturelle

    Bonjour,

    Citation Envoyé par lionelod Voir le message
    Naturellement j'aurais dit l'inverse, mais ce n'est que mon propre avis.
    Histoire d'avoir un troisième avis : pour ma part, je parle de "fréquence propre non amortie" et de "fréquence propre amortie". Cela vient tout bêtement du logiciel EF que j'utilise en méca, qui fait cette distinction dans le cas d'une analyse modale. On retombe donc sur ce qu'évoque stefjm :
    Citation Envoyé par stefjm
    La page française garde la notation anglaise pour la pseudo fréquence-pulsation propre, dite «damped frequency».

  19. #15
    foisxav

    Re : Pulsation propre et naturelle

    Je résume pour moi l'essentiel :
    Tout se passe sur un cercle:
    Wn naturelle est le rayon du cercle (module du pole)
    La partie réelle donne l'amortissement à une constante près.
    Wpropre est la partie imaginaire du pole qui donne l'oscillation (donc si 1er ordre pas de partie imaginaire et c'est pourquoi pas d'oscillation j'imagine)
    Il n'y a plus que 2 termes que j'aimerais qu'on me rattache là-dedans pour avoir une vue globale, (déf des termes)
    c'est la pulsation de résonnance, et celle nommé Wo (pulsation réduite) ?

  20. #16
    foisxav

    Re : Pulsation propre et naturelle

    Désolé, j'ai cherché un peu et ça m'a rappelé de vieux souvenirs (je ne me posterai plus à moins d'être bloqué).
    Donc sur le site hadoc :
    http://www-hadoc.lag.ensieg.inpg.fr/...n22/r22-05.htm
    je comprends que la pulsation de résonnance est du même principe que la pulsation propre à savoir celle qui joue en imaginaire et produit les oscillations (et se trouve d'ailleurs embêté par le facteur d' amortissement m). Et donc que la W de résonnance est simplement la valeur de la propre pour laquelle la partie imaginaire s'annule, générant par exemple un minimum d'un impédance (il ne reste que la partie réelle) et donc un max de l'intensité. L'énergie oscille sans cesse entre les composants réactifs (capacités et bobines) sans pertes (sans résistances).

    Quant à la pulsation réduite si je ne dis pas de bêtise ce n'est qu'un rapport de pulsation, donc un rapport sans dimension: rapport avec la pulsation caractéristique du circuit qui doit s'apparenter de près avec la constante de temps de ce circuit, et je suppose aussi qu'on peut avoir une pulsation naturelle (donc réelle) réduite, et propre (donc imaginaire) réduite.

  21. #17
    foisxav

    Re : Pulsation propre et naturelle

    C'est ça ou pas ?
    En regardant sur wiki, même au niveau des termes il y en a qui se contredisent en annexe. Si qqu'un pouvait faire un résumé court, clair et intelligent entre les poles complexes et les pulsations respectivement naturelle, propre et de résonnance qui en découlent, ça me faciliterait la tâche...

  22. #18
    fichter

    Re : Pulsation propre et naturelle

    bonjour, en fait pour un même système:
    - si on l'excite de façon forcée à sa pulsation propre, ou naturelle (à mon sens c'est eu peu bcp pareil), en régime permanent on aura un phénomène de résonance (sur l'intensité en électricité)
    - si on lui applique une perturbation (échelon de tension ou mécanique: pincement de corde) de façon transitoire et donc étudié en régime transitoire cad dans le temps le même système qui pouvait entrer en résonance de manière forcé sous Wo va de lui-même cette fois-ci osciller tout seul à sa pulsation propre, enfin sa pseudo pulsation parce le système est d'ordinaire amortie (corde de guitare) et effectivement wp=wo*sqrt(1-m^2)

    @foisxav la pulsation réduite c'est la pulsation propre, celle où l'impédance d'un élément réactif égale celle de la résistance ou celle où l'impédance des 2 éléments réactifs se valent, mais à chaque fois franchir cette pulsation dans un sens ou un autre implique un gros chgt dans le rapport de la transmittance et donc une atténuation. Et il se trouve que Wo est aussi la pulsation de résonance puisque les impédances s'annulant l'intensité est alors max.

    Voilà... c'est ma vue des choses

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  24. #19
    azizovsky

    Re : Pulsation propre et naturelle

    Salut, pulsation propre ou naturlle = pulsation des oscillaions libres du système.

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