[TPE 1°S] Oscillations, Résonance et Ondes Stationnaires

[Winterfell]

Bonjour (et/ou bonsoir),

Je suis un élève de Première S qui a particulièrement besoin d'aide pour ses TPE.
Pour faire simple, je travaille (enfin, avec mon "partner in crime") sur la Propagation des Sons et la Détection de Formes.
Notre problématique est : "En quoi les propriétés de propagation des ondes sonores permettent-elles la détection de formes ?"
Ainsi, on aborde la cymatique (qui nous a poussé dans ce sujet) et l'écholocation.
Dans notre production, on traite dans un premier temps des fondamentaux du son en tant qu'onde, puis on s'intéresse aux ondes stationnaires avec la corde de melde, puis la cymatique et enfin l'écholocation.

En effet, la cymatique (je ne suis pas sûr que tout le monde ici connaisse ce phénomène) consiste à "visualiser" le son grâce aux ondes stationnaires.
On aborde donc avant ça la Corde de Melde.

En fait, on aborde dans notre seconde partie la Résonance, avec la Fréquence Propre, puis les Oscillations Forcées, puis la fréquence fondamentale et les Harmoniques et on aborde enfin les Ondes stationnaires (Corde de Melde).
Cela nous emmène ensuite à la Cymatique (que nous abordons "simplement" à cause de notre niveau).

Pour parler de la Fréquence Propre, j'ai d'abord utilisé l'exemple des cordes de guitare qui semblent vibrer à des fréquences différentes puis l'exemple du pendule puisque lorsque l'on lâche un pendule, il a tendance à osciller à une fréquence particulière et enfin l'exemple de la balançoire pour finalement montrer que certains objets vibrent à des fréquences particulières, fréquences propre, qui dépend de plusieurs facteurs.
J'ai donc voulu ensuite parler des Oscillations Forcées puisque l'expérience de la Corde de Melde correspond à ces vibrations forcées.

Et c'est là que j'ai un problème.
Est-ce que les oscillations forcées correspondent aux oscillations que l'on impose mécaniquement et régulièrement à un objet pour le faire vibrer à sa fréquence propre ?
Ou est-ce que cela correspond/comprend également les oscillations qu'un objet excitateur impose à un objet oscillateur par résonance ?

Dans le second cas, cela me mène directement au principe de résonance ?
Auquel cas il vaut mieux que je traite les fréquences harmoniques avant les oscillations forcées ?

Je tiens à préciser qu'il ne s'agit pas du tout du programme de première ni visiblement du programme de terminale, je n'ai donc aucun cours là-dessus et n'ai pas trouvé d’éclaircissement dans les livres du lycée. Mes professeurs auraient été en mesure de me répondre mais je suis en vacances (depuis hier, or je ne me posais pas encore ces questions).
Enfin, ce que je trouve sur internet me fait plus mélanger les pinceaux qu'autre chose...
Désolé donc si ce que je dis est imprécis/flou/manque de clarté, si je n'emploie pas les bons termes, et n'aborde pas correctement certaines notions... N'hésitez pas à me demander de reformuler ou me corriger.

Merci d'avance pour votre aide précieuse,
Winterfell
-----

[LPFR]

Bonjour et bienvenu au forum.
Je préfère de ne pas parler du fond du sujet.

Les oscillations forcées sont celles imposées à un système (oscillant, en général). Et elles sont imposées à la fréquence de forçage, indépendamment des fréquences propres du système forcé.

Ce qui arrive est que, en général, il ne se passe rien d’intéressant quand la fréquence de forçage est trop éloignée d’une des fréquences propres du système.
Au revoir.

[EauPure]

Bonjour,

Un bon exemple de la fréquence propre c'est la destruction d'un pont par la marche cadencé d'un nombre suffisant de militaires

Ainsi, en Avril 1850, alors qu'un vent violent s'abattait sur la ville d'Angers, le pont suspendu de la Basse Chaîne, inauguré onze ans auparavant, s'effondrait sous la marche au pas cadencé du 3e regiment d'infanterie légère qui se dirigeait place de l'academie pour y passer une revue. Ces militaires défilaient sur le pont suspendu, assez nombreux pour communiquer une onde sonore suffisante au tablier du pont pour entrer en vibration. Ils reproduirent exactement sa fréquence propre et provoquèrent l'éffondrement du pont suspendu qui entraina la mort de plusieurs centaines de militaires.
Sachant que chaque objet a sa fréquence propre (en fonction de sa composition, son volume...), on peut obtenir des résultats dévastateurs.

En savoir plus sur http://tpe-ondesacoustiques.e-monsit...VFgcZI4FgRt.99

[EauPure]

Merci de me plonger dans ce sujet, car je ne savais pas ça sur l'écholocalisation

Suivant les animaux, la plage de fréquence peut être extrêmement étendue : entre 250 et 220 000 hertz pour les dauphins. Au sein d'un même groupe, chaque animal utilise une gamme de sons qui lui est personnelle, ce qui lui permet d'écouter ses propres émissions sans être perturbé par celles de ses congénères.

La précision de l'utilisation de cette technique chez les dauphins dépasse de loin les moyens les plus modernes du début du xxie siècle.
http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89cholocalisation

C'est que dans l'eau ça marche mieux que dans l'air car le son va plus vite mais les sonar militaire seraient moins performant que le dauphin ?
il y a d'autre moyen de détecter des formes dans l'air

Outre les capteurs ultrasons, deux autres technologies de télémétrie permettent d’effectuer ces mesures :
L’infrarouge
Le Laser

http://www.generationrobots.com/fr/c...our-les-robots

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Re.
Il faut se méfier du nombre et des dimensions des conneries que l’on peut raconter sur ce que les animaux sont capables de détecter. Et encore plus, des explications farfelues que l’on donne sur les mécanismes.

À une époque on racontait que les requins pouvaient sentir l’odeur du sang à des kilomètres. Même enfant je n’ai pas cru. Comment le molécules du sang auraient pu voyager de telles distances en si peu de temps ?

Même chose sur les pigeons qui mesurent le champ magnétique. Je suis sur que les idiots que donnent de telles explications, seraient incapables d’utiliser ces mesures même obtenues avec des appareils modernes pour rentrer chez eux.

On peut, avec des radars modères et des calculs épouvantables, analyser la forme et les détails de objets à distance. Ainsi on a réussi à faire des analyses de la surface de Venus. Et la NASA le fait régulièrement pour les astéroïdes géo-croiseurs.
Mais les personnes qui racontent que les dauphins sont capables de faire pareille ou mieux, n’ont pas la moindre idée de comment on pourrait faire ça avec un radar, et encore moins sans radar.

Au leu de raconter des idioties, ils pourraient plutôt essayer de concocter des expériences pour quantifier le pouvoir d’analyse des animaux.
Au revoir.

[gwgidaz]

Bonjour,

"Dans le second cas, cela me mène directement au principe de résonance ?
Auquel cas il vaut mieux que je traite les fréquences harmoniques avant les oscillations forcées ?"

La résonance, les séries de Fourier, ondes stationnaires, tout ça, c'est lié. Il te faut voir les liens et tu maîtriseras bien mieux...

Comme on te l'a dit, la fréquence des oscillations forcées est celle du forçage. Mais alors, tu es en droit de te poser la question: Dans quel cas l'objet résonnant oscille-t-il sur sa fréquence propre?

L'analyse de Fourier va t'apprendre que tout signal périodique peut se décomposer en une série de signaux de fréquences multiples de la fondamentale. Mais , en allant plus loin, il faut savoir qu'un signal même non périodique peut se décomposer en fréquences. Sauf que ces fréquences ne sont pas "discrètes", mais sont étalées sur toute l'échelle des fréquences . En particulier, une "impulsion", disons un"choc" peut se décomposer en une infinité de fréquences.
Si j'applique une impulsion à un système résonant, cette impulsion contient en particulier la fréquence propre de résonance du système. Ce système va alors la sélectionner, et osciller sur cette fréquence propre.

Autre lien que tu pourras constater, entre la résonance et les ondes stationnaires. Une corde de guitare qui résonne sur sa fondamentale est le siège d'une onde stationnaire...

[EauPure]

@LPFR
Les dauphins utilise un sonar (onde sonore), pas un radar (onde électromagnétique) alors il faut le comparer avec un sonar matériel

[EauPure]

La plage de réception du dauphin est large et l'analyse à la réception profite d'un gros cerveau

Comparaison avec les sonars industriels[modifier | modifier le code]

Transducteur pour sondeur bathymétrique
L’homme, comme dans de nombreux domaines, a imité la nature pour construire des sonars. Contrairement au dauphin, les outils développés le sont toujours dans une optique d’application particulière, alors que le dauphin peut utiliser son sonar pour plusieurs types d’applications, et sur une très large gamme de fréquences. Les concepts utilisés sur les sonars industriels travaillant à une dizaine de kHz sont basés d’une part sur les résonances de Helmholtz, et, d’autre part, sur la résonance de structure cristallines (céramiques). De tels systèmes permettent quand même de travailler en bande relativement large.

Réception[modifier | modifier le code]
Pour recevoir les signaux réfléchis par les cibles, le dauphin exploite des tissus adipeux situés sous sa mâchoire, qui remontent jusqu’à son oreille interne. En effet, l’évolution a fait perdre au dauphin son oreille externe. Ces tissus adipeux l’ont en quelque sorte remplacée. Le son est donc transmis à l’oreille interne, puis au cerveau, qui l’analyse. Le dauphin peut alors déterminer la distance de la cible, sa taille, ainsi que sa vitesse en mesurant la différence de fréquence en exploitant l’effet Doppler.

Il peut aussi sonder sous les sédiments, étant donné que le son se propage sous le sable.

Bandes de fréquences[modifier | modifier le code]

Spectrogramme de dauphins
La plage de réception du dauphin est beaucoup plus large que celle de l’homme, et se situe essentiellement dans les ultrasons : elle va de 100 Hz à environ 250 kHz. La question de la bande d'émission est plus sensible, les nombreuses études sur le sujet ne s’accordant pas toutes. La plage d’émission dépend en effet de nombreux paramètres, ainsi que de la méthode de mesure : l’âge de l’individu, son sexe, le groupe auquel il appartient, son espèce exacte, la période de l’année, le type de signal émis ont une grande influence sur les fréquences d’émission. De manière générale, on peut dire que le dauphin émet entre 1 et 150 kHz2.

Bien entendu, la fréquence des clics émis dépend de ce que le dauphin recherche : lorsqu’il balaye son terrain de chasse en quête d’une proie, éventuellement à grande distance, il produit des sons à une fréquence plus basse (< 60 kHz). Une fois l’objectif repéré, il affine sa « vision » en augmentant progressivement la fréquence d’émission, ce qui augmente sa résolution spatiale mais diminue sa portée. L’intensité d’émission peut être très élevée : jusqu’à 197 dBSPL aux fréquences les plus basses et 209 dBSPL au plus hautes fréquences (> 105 kHz) (le dBSPL étant un rapport de puissance par unité de surface)1.

http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89c...n_des_dauphins

[LPFR]

@LPFR
Les dauphins utilise un sonar (onde sonore), pas un radar (onde électromagnétique) alors il faut le comparer avec un sonar matériel

Re.
Merci de cette précision. Je ne le savais pas.
J'arrête.
A+

[gwgidaz]

Bonjour,

" L’intensité d’émission peut être très élevée : jusqu’à 197 dBSPL aux fréquences les plus basses et 209 dBSPL au plus hautes fréquences (> 105 kHz) (le dBSPL étant un rapport de puissance par unité de surface)1."

Cela me paraît énorme. N'y aurait-il pas un bug dans l'article wikipedia ?

[Winterfell]

Les oscillations forcées sont celles imposées à un système (oscillant, en général). Et elles sont imposées à la fréquence de forçage, indépendamment des fréquences propres du système forcé.

C'est-à-dire ?
Si un vibreur constant exerce une fréquence particulière sur un pendule, c'est ce qu'on appelle fréquence de forçage ? Il y a résonance lorsque cette fréquence de forçage correspond à la fréquence propre du système forcé, c'est bien ça ?

Un bon exemple de la fréquence propre c'est la destruction d'un pont par la marche cadencé d'un nombre suffisant de militaires.

Oui je connais cet exemple ! Je comprends le phénomène mais pas tous ces aspects physiques.
En tout cas merci pour la source.

La résonance, les séries de Fourier, ondes stationnaires, tout ça, c'est lié. Il te faut voir les liens et tu maîtriseras bien mieux...

Et c'est un peu là le problème. Je n'ai réussi à trouver aucune source qui soit complète mais pas trop complexe...
Je ne comprends pas tout ! Encore une fois ce n'est pas duuuuu tout de mon niveau ni de mon programme...

Si je comprends bien, un pendule oscille à sa fréquence propre lorsqu'il oscille librement. En prenant en compte les frottements du pendule avec les molécules d'air, le pendule va simplement avoir tendance à osciller à sa fréquence propre (jusqu'à ce que l'amplitude des oscillations diminue)
Si on lui impose une fréquence de forçage, l'amplitude des oscillations du pendule va augmenter si la fréquence de forçage se rapproche de la fréquence propre du pendule. Ce pendule entre alors en résonance. Au contraire, l'amplitude des oscillations diminue si cette fréquence de forçage s'éloigne de la fréquence propre.
Donc, dans le cas d'une corde de guitare :
Si on pince une corde de guitare à son centre puis on la laisse osciller (pas de vibration forcée), elle va osciller à sa fréquence propre / fondamentale.
De même, si on utilise un excitateur permanent, la corde est soumise à une fréquence de forçage. Si cette fréquence de forçage est égale à la fréquence propre ET fondamentale, on observe un fuseau (à cause des ondes stationnaires puisque la corde est fixée à l'autre extrémité donc est réfléchie). Si la fréquence de forçage est deux fois plus importante que la fréquence fondamentale, on observe deux fuseaux et 3 nœuds.

Est-ce que jusque-là j'ai tout compris ?
Si vous avez des sources assez complètes mais pas trop complexes (je suis encore en 1°S !), ce n'est pas de refus. De même si vous pouvez/voulez me ré-expliquer/creuser des notions incomprises, je ne suis pas contre.
Je n'arrive pas à saisir les séries de Fourier par exemple (les oscillations forcées, bien que simples, me posent également problème...)

Merci encore de votre aide et de votre compréhension,
Winterfell

[gwgidaz]

Bonjour,

A priori, tu sembles avoir compris.

Tu as dit ce qu'il fallait sur le forçage, alors je ne vois pas ce que tu n'as pas compris. Bien sur, si tu veux aller plus loin, il faudra traiter les problèmes mathématiquement.
Tu peux consulter un livre de physique de terminale, qui donne des exemples de résonance ( circuit LC ...)
Comme tu l'as vu, une corde de guitare possède plusieurs fréquences de résonance ( on dit des "modes") alors qu'un circuit LC n'en possède qu'une.

Séries de Fourier : Tout signal périodique de forme quelconque peut se décomposer en une multitude de fréquences, toutes multiples de la fréquence la plus basse, appelée "fondamentale" Les autres sont appelées "harmoniques" .
Ainsi, un violon et une trompette peuvent jouer la même note ( fondamentale) mais notre oreille distingue les deux instruments parce qu'ils n'ont pas les mêmes harmoniques. Pareil si je chante "Ah" ou "oh" sur la même note. Le A et le O n'ont pas les mêmes harmoniques, c'est à ça qu'on les reconnaît.

Bien sur, si le signal de départ est sinusoïdal, alors la décomposition est vite faite, il n'y a qu'une fréquence, la fondamentale. En musique, c'est le cas du diapason.

Il existe des formules qui donnent les différents niveaux de la fondamentale et des harmoniques, quand on connaît la forme du signal périodique. Il faut savoir calculer les intégrales pour ça....Voir "séries de Fourier" sur wikipedia...

La "transformation de Fourier" est plus complexe, elle permet de décomposer un signal non périodique sous forme de fréquences. Mathématiquement, c'est du niveau universitaire...

[Winterfell]

Merci beaucoup pour ta réponse !
Je voulais être sûr d'avoir compris les notions du forçage... Merci donc de m'avoir confirmé. ^^
Et merci aussi pour m'avoir expliqué les séries de Fourier !

J'ai donc pu re-transcrire plus simplement ces explications dans mes TPE.
J'ai aussi évoqué les facteurs de la fréquence propre. Je ne sais pas si c'est véritablement intéressant dans le cadre de la Résonance.
J'ai expliqué que la fréquence propre du pendule dépend de la longueur du fil et j'ai donné la formule. Du coup je voulais aussi expliquer les facteurs pour la guitare, mais je ne sais pas si c'est utile, encore une fois. Je pourrais quand même, après le pendule, parler de la guitare et dire que chaque corde a une fréquence propre différente à cause de la longueur, tension et densité sans entrer plus dans les détails.
Ensuite, je pourrais expliquer la fréquence de forçage toujours avec le pendule puis la résonance avec les exemples comme le pont, les immeubles lors des séismes ou la caisse de résonance de la guitare, ce qui me fait une transition pour les harmoniques et les fuseaux.

Penses-tu que ça pourrait aller ?
Comme je ne connais pas très bien ces notions, j'ai peur de ne pas aller assez loin...

Merci encore (et d'avance) de ton aide (et de l'aide des autres),
Winterfell

[gwgidaz]

Bonjour,

Pour en revenir au TPE, il me semble qu'il y a d'autres propriétés qui sont plus importantes que les fréquences de forçage. Il s'agit de la propagation des ondes .
D'ailleurs, les ondes stationnaires sont issues du phénomène de réflexion des ondes: La corde vibrante vibre parce que une onde se propage dans la corde et se réfléchit sans cesse aux deux extrémités fixes. On peut retrouver les formules de la corde vibrante en calculant la vitesse de propagation d'une onde le long d'une corde , connaissant sa tension, sa masse par unité de longueur, etc...C'est comme une balle qui rebondirait sans cesse entre deux murs parallèles et proches.

Donc, concernant ton TPE, il me semble important de parler avant tout de la propagation des ondes , et dans l'ordre:
- qu'est ce qu'une onde, notamment acoustique ( dualité pression et déplacement)
- fréquence, vitesse de propagation, longueur d'onde.
- onde plane, sphérique, comment se dilue l'énergie dans l'espace en fonction de cela,
- phase d'une onde , surface équiphase.
- de la vitesse de propagation différente suivant la densité du milieu,
- de la réflexion des ondes quand elle rencontre un milieu différent,
- interférences entre deux ondes
- diffraction ...

Les ondes stationnaires découle naturellement de tout cela.

[LPFR]

Bonjour.
J’avais décidé de ne plus intervenir après l’intervention désobligeante de Eaupure.
Mais j’interviens a nouveau pour appuyer les conseils de gwgidaz.
La détection des formes à partir des échos, n’a rien à voir ni avec les oscillations forcées, ni les résonances ni les modes propres.
Elle a à voir avec la transmission des ondes dans un milieu et la réflexion à la frontière avec un autre milieu.
La diffraction ne joue pas vraiment, car on ne détecte pas des détails inférieurs à la longueur d’onde. Par contre, les interférences entre les réflexions provenant des différents endroits de la cible sont très importantes. La phase de ces réflexions est très importante. C’est cela que l’animal reçoit.

Mais la « reconstruction » de la forme de la cible à partir de ces échos est une affaire des « grandes personnes ». Elle est extrêmement compliqué est demande des calculs épouvantables.
Évidement un animal ne fait pas des calculs épouvantables ni même simples. Il apprend par essai et erreur.
Mais rien ne prouve que les animaux soient capables de détecter des formes. Ils peuvent probablement déduire la dimension de la cible par l’amplitude de l’écho. Mais pour les formes, je pense que c’est une fantaisie des prétendus « experts » qui racontent n’importe quoi. Je n‘ai pas de connaissance référence scientifique d’une expérience dans laquelle des dauphins font la distinction entre deux formes différentes (par exemple un cercle et un carré) de même surface.
Au revoir.

[Winterfell]

Merci de votre réponse.

Je compte bien aborder la propagation des ondes mais plus tard.

En effet dans notre seconde partie, nous abordons la résonance, ondes stationnaires -> Corde de Melde (Phénomène uni-dimensionnel) pour aborder la cymatique (phénomène bi-dimensionnel). Dans notre seconde partie, on aborde alors la propagation des ondes sonores et l'écholocation (Phénomène tri-dimensionnel).

Bien entendu, nous ne comptons pas expliquer que les animaux comme le dauphin détectent les formes très précisément mais leur "sonar" (bien entre guillemets) leur permet de situer les obstacles et certains formes pour se déplacer/se repérer. Mais nous allons quand même expliquer l'écholocation (et ses limites) en détail (pour notre niveau du moins)

En fait, je me suis chargé des ondes stationnaires tandis que mon ami travaille sur la propagation des ondes sonores. Je suis donc au courant de l'essentiel de ce qu'il traite mais pas entièrement. Je lui soumettrai toutefois vos conseils, pour lesquels je vous remercie !

Il n'empêche qu'il me semble essentiel d'évoquer les oscillations forcées et compagnie pour les ondes sonores.

J'ai expliqué que la fréquence propre du pendule dépend de la longueur du fil et j'ai donné la formule. Du coup je voulais aussi expliquer les facteurs pour la guitare, mais je ne sais pas si c'est utile, encore une fois. Je pourrais quand même, après le pendule, parler de la guitare et dire que chaque corde a une fréquence propre différente à cause de la longueur, tension et densité sans entrer plus dans les détails.
Ensuite, je pourrais expliquer la fréquence de forçage toujours avec le pendule puis la résonance avec les exemples comme le pont, les immeubles lors des séismes ou la caisse de résonance de la guitare, ce qui me fait une transition pour les harmoniques et les fuseaux.

Pensez-vous que cette organisation est logique et suffisante ?

Merci encore de votre aide et de vos explications à vous deux !
Winterfell

[gwgidaz]

Bonjour,

Il est toujours utile de savoir ce que sont les oscillations forcées. Mais c'est assez éloigné de l'écholocation.
Ou alors introduire la notion de "courbe de réponse en fréquence" , notion très utile plus tard...
Mais je suis du même avis que LPFR, vous n'irez pas jusqu'au bout de la théorie de l'imagerie, car c'est épouvantablement compliqué.

[Winterfell]

Oui je sais très bien que les oscillations forcées ne sont pas l'essentiel mais ne vous inquiétez pas, mon TPE est organisé en trois parties et la plus large partie est consacrée à l'écholocation... Je ne compte pas expliquer en long, en large et en travers les oscillations forcées bien entendu, mais il me semble intéressant de les évoquer et de toute manière, l'écholocation constitue, disons, la moitié de mes TPE (en terme de notions). Il y a bien des choses à dire à côté
Encore une fois, j'aimerais simplement que vous me disiez si ce cheminement est logique :

J'ai expliqué que la fréquence propre du pendule dépend de la longueur du fil et j'ai donné la formule. Du coup je voulais aussi expliquer les facteurs pour la guitare, mais je ne sais pas si c'est utile, encore une fois. Je pourrais quand même, après le pendule, parler de la guitare et dire que chaque corde a une fréquence propre différente à cause de la longueur, tension et densité sans entrer plus dans les détails.
Ensuite, je pourrais expliquer la fréquence de forçage toujours avec le pendule puis la résonance avec les exemples comme le pont, les immeubles lors des séismes ou la caisse de résonance de la guitare, ce qui me fait une transition pour les harmoniques et les fuseaux.

D'ailleurs, je ne sais pas comment lier la Résonance et les Ondes stationnaires. Il me paraît assez évident que les deux sont liés, et pourtant je ne sais pas comment clairement les lier.
Lorsqu'un corps vibratoire entre en résonance, l'amplitude de sa vibration augmente fortement. J'ai lu que cela correspondait à la résonance, mais est-ce que cela ne correspond pas plutôt aux phases (déphasage O°) ?
Il s'agit bien d'onde de même fréquence / avec la même période donc l'amplitude augmente...
Est-ce que cela explique aussi que l'amplitude augmente pour un corps en résonance ?
C'est ainsi que je trouverais ma transition...

Merci de bien vouloir répondre à ces quelques questions,
Winterfell

[freemp]

Bonjour,
@LPFR
Je ne sais pas si les dauphins arrivent à reconnaître des formes ou pas mais je ne suis pas vraiment d'accord avec l'argument qui consiste à dire que puisque la technologie d'aujourd'hui n'arrive pas à la déterminer (ou très difficilement avec de très gros calculs), alors l'animal ne le pourrait à fortiori pas.

Par exemple, on peut reconnaître d'un coup d'oeil un visage avec comme donnée d'entrée une photographie.

Demandez à un ordinateur de faire la même chose, il aura beaucoup de mal.

[LPFR]

Bonjour,
@LPFR
Je ne sais pas si les dauphins arrivent à reconnaître des formes ou pas mais je ne suis pas vraiment d'accord avec l'argument qui consiste à dire que puisque la technologie d'aujourd'hui n'arrive pas à la déterminer (ou très difficilement avec de très gros calculs), alors l'animal ne le pourrait à fortiori pas.

Par exemple, on peut reconnaître d'un coup d'oeil un visage avec comme donnée d'entrée une photographie.

Demandez à un ordinateur de faire la même chose, il aura beaucoup de mal.

Bonjour.
Ne m’attribuez pas des propos que je n’ai pas tenus. Je n’apprécie pas
J’ai dit que les animaux ne font pas des calculs, mais apprennent par essai et erreur.
Au revoir.

[gwgidaz]

Bonjour,

j'ai entendu dire ( est- ce vrai?) que lors de la dernière guerre mondiale, des sous-mariniers arrivaient à identifier un sous marin ennemi en écoutant son écho sonar..

[LPFR]

Bonjour,

j'ai entendu dire ( est- ce vrai?) que lors de la dernière guerre mondiale, des sous-mariniers arrivaient à identifier un sous marin ennemi en écoutant son écho sonar..

Re.
Je n’ai jamais entendu ça.
Mais je sais que dans les bateaux militaires il y a « des oreilles d’or » qui reconnaissent les bateaux au bruit qu’ils font.
http://www.francebleu.fr/societe/his...es-sous-marins
A+

[Winterfell]

Bonjour,

Il faut aussi savoir que l'écholocation peut compléter un système de vision, et que de toute façon c'est principalement utilisé pour la localisation, ce que nous allons aussi expliquer.
Merci d'ailleurs pour ces détails.

Désolé de vous embêter mais j'aimerai bien avoir quelques confirmations par rapport à mon dernier post ^^

Encore une fois, j'aimerais simplement que vous me disiez si ce cheminement est logique :

J'ai expliqué que la fréquence propre du pendule dépend de la longueur du fil et j'ai donné la formule. Du coup je voulais aussi expliquer les facteurs pour la guitare, mais je ne sais pas si c'est utile, encore une fois. Je pourrais quand même, après le pendule, parler de la guitare et dire que chaque corde a une fréquence propre différente à cause de la longueur, tension et densité sans entrer plus dans les détails.
Ensuite, je pourrais expliquer la fréquence de forçage toujours avec le pendule puis la résonance avec les exemples comme le pont, les immeubles lors des séismes ou la caisse de résonance de la guitare, ce qui me fait une transition pour les harmoniques et les fuseaux.

D'ailleurs, je ne sais pas comment lier la Résonance et les Ondes stationnaires. Il me paraît assez évident que les deux sont liés, et pourtant je ne sais pas comment clairement les lier.
Lorsqu'un corps vibratoire entre en résonance, l'amplitude de sa vibration augmente fortement. J'ai lu que cela correspondait à la résonance, mais est-ce que cela ne correspond pas plutôt aux phases (déphasage O°) ?
Il s'agit bien d'onde de même fréquence / avec la même période donc l'amplitude augmente...
Est-ce que cela explique aussi que l'amplitude augmente pour un corps en résonance ?
C'est ainsi que je trouverais ma transition... ?

Je serais très reconnaissant si vous y répondiez,
Winterfell

[gwgidaz]

Bonjour,

La résonance, c'est quand on applique à un système oscillant de l'énergie en phase avec l'énergie qu'il avait déjà emmagasinée. Par exemple, si tu fais balancer un enfant sur une balançoire, tu vas le pousser légèrement chaque fois que la balançoire est revenue vers toi, et va commencer à repartir. Tu rajoutes ainsi chaque fois dun peu d'énergie à la balançoire. C''est pour cela que l'amplitude augmente.

[LPFR]

Bonjour.
Dans certains cas, la résonance peut être vue comme une onde stationnaire. Mais pas toujours. Par exemple, la résonance d’une escarpolette (exemple de gwgidaz) est une résonance mais non une onde stationnaire. Même situation pour un diapason ou une masse et un ressort.
Par contre les résonance des cordes de guitare ou des tubes d’orgue peuvent être vues comme des ondes stationnaires.
Au revoir.

[freemp]

Bonjour.
Ne m’attribuez pas des propos que je n’ai pas tenus. Je n’apprécie pas
J’ai dit que les animaux ne font pas des calculs, mais apprennent par essai et erreur.
Au revoir.

Vous êtes incroyablement susceptible...

Je n'ai pas non plus dit que vous aviez dit cela, j'ai dit que les animaux peuvent peut être reconnaître des formes et que ce n'est pas parce qu'un ordinateur fait des calculs extrêmement compliqués pour y arriver qu'un animal ne peut pas y arriver (par une autre méthode, sur ce point je suis d'accord avec vous).

Un ordinateur fait des calculs effroyablement compliqués pour reconnaître un visage "moins bien" qu'un être humain.
Le raisonnement peut éventuellement s'appliquer aux dauphins : vous avez dit qu'ils ne peuvent pas reconnaître les formes PARCE QUE un ordinateur d'aujourd'hui fait des calculs très compliqués pour y arriver:

Mais la « reconstruction » de la forme de la cible à partir de ces échos est une affaire des « grandes personnes ». Elle est extrêmement compliqué est demande des calculs épouvantables.
Évidement un animal ne fait pas des calculs épouvantables ni même simples. Il apprend par essai et erreur.
Mais rien ne prouve que les animaux soient capables de détecter des formes. Ils peuvent probablement déduire la dimension de la cible par l’amplitude de l’écho. Mais pour les formes, je pense que c’est une fantaisie

Avec le même argument que précédemment ceci ne prouve rien simplement parce que comme vous l'avez souligné un cerveau ne calcule pas mais réfléchit différemment de ce que fait un ordinateur.

[Winterfell]

Bonjour,

Merci des éclaircissements que vous m'apportez !
Si je comprends bien, les ondes stationnaires sont l'addition de deux ondes. Dans le cas d'une balançoire donc, il peut y avoir résonance lorsque l'on applique une fréquence de forçage et que celle-ci correspond à la fréquence de résonance (= fréquence propre) de la balançoire. Mais comme la résonance dans ce cas-là ne correspond pas à l'addition de deux ondes, il n'y pas d'ondes stationnaires.

Alors que dans le cas d'une corde de guitare, on applique une fréquence de forçage soit avec un oscillateur mécanique à un bout de la corde soit en la pinçant en un endroit précis et si cette fréquence de forçage correspond à un mode propre (= mode de résonance), il y a résonance. Comme l'onde est réfléchie car la corde est tendue à chaque extrémité, il y a bien addition de deux ondes (onde progressive + onde progressive réfléchie), donc une onde stationnaire.

Est-ce correct ?

Merci beaucoup pour vos réponses,
Winterfell

[LPFR]

Re.
À nouveau : j’ai dit que l’oscillation d’une corde de guitare POUVAIT être vue comme une onde stationnaire. Pas que c’était une onde stationnaire.
A+

[gwgidaz]

Bonjour,

Oui c'est correct.
Dit autrement, pour que les concepts soient bien acquis:

- il existe deux types de résonateurs : ceux avec ondes stationnaires et ceux sans ondes stationnaires ( encore qu' il existe des solutions de continuités entre les deux cas, mais ça nous mènerait trop loin)

- Quand on applique de l'énergie une fréquence F à un résonateur de fréquence propre Fo ( appelée aussi fréquence de résonance) , l'amplitude de l'oscillation qui prend naissance dans le résonateur est d'autant plus grande que F est proche de Fo.

- L'énergie que l'on applique à la fréquence de forçage est souvent appelée "excitation" .

- Imaginons qu'on applique à un résonateur une excitation de niveau constant et de fréquence variable , on peut tracer la courbe de l'amplitude dans le résonateur en fonction de la fréquence d'excitation: On a une courbe en forme de cloche, qui passe par un maximum pour F= Fo. Cette courbe s'appelle la "réponse en fréquence" . La notion de réponse en fréquence est très générale, très importante, et ne s'applique pas qu'aux résonateurs.

- Un résonateur peut présenter une courbe de réponse plus ou moins pointue ( cloche plus ou moins étroite) Un résonateur à réponse étroite ne réagit que si l'excitation est proche de sa fréquence de résonance. On dit qu'il a un coefficient de surtension élevé , ou une grande sélectivité.

- les résonateurs basés sur les ondes stationnaires ont plusieurs fréquences de résonance appelées "modes".

Mais, répétons le, dans le cas de votre TPE, le concept de résonance est bien moins important que les concepts d'ondes, de réflexion, etc...

[Winterfell]

En effet, autant pour moi !
Peut-on alors dire que l'oscillation de la Corde de Melde est une onde stationnaire, mais qu'il y a aussi résonance ?
Et le reste est-il juste ?

Encore mille merci de vos indications,
Winterfell