Oscillateurs harmoniques : largeur de bande et dissipation d'énergie
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Oscillateurs harmoniques : largeur de bande et dissipation d'énergie



  1. #1
    GuiGuiQ

    Oscillateurs harmoniques : largeur de bande et dissipation d'énergie


    ------

    Bonjour à tous,

    J'ai étudié les oscillateurs harmonique à 1ddl depuis maintenant un peu plus d'an. Et voila qu'aujourd'hui, alors que j'ai encore affaire à une de ces petites bébêtes je me vois confronté à un gros problème de compréhension d'un phénomène pourtant basique. Je m'explique :
    Si l'on considère un système masse ressort amortis proportionnellement à la vitesse et excité de façon sinusoîdale et que l'on trace le module de l'amplitude de ses oscillations, on se retrouve avec des courbes de ce type : Nom : t0294.gif
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Taille : 6,6 Ko

    Plus, l'amortissement est fort, plus le facteur de qualité est faible et plus la largeur de bande est grande.
    Seulement j'ai du mal à comprendre pourquoi. Puisque si l'on augmente l'amortissement, le système devrait plutôt avoir tendance à résister au mouvement et donc l'amplitude d'oscillation pour les fréquences autour de la résonance devrait plutôt baisser de manière plus "sèche". Les équations sont pourtant claires de ce coté la, plus l'amortissement est grand, plus la largeur de bande l'est également. Je suppose qu'il y a ici une question de dissipation et d'absorption d'énergie par le système, peut-etre que lorsque l'amortissement est plus grand, l'excitation étant la même, le système à plus de facilité à absorber l'énergie qui lui est donnée mais je n'arrive vraiment pas à y voir clair et à comprendre ce qu'il se passe physiquement. Ma question, vous l'aurez compris est donc : Pourquoi lorsque l'amortissement augmente, on observe des amplitudes plus étalées, c'est à dire une bande passante plus large ? et que se passe-t-il physiquement lorsque l'on augmente l'amortissement d'un tel système ?

    En espérant que vous puissiez m'éclairer,

    Merci

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    Dernière modification par GuiGuiQ ; 27/04/2015 à 18h32.

  2. #2
    f6bes

    Re : Oscillateurs harmoniques : largeur de bande et dissipation d'énergie

    Bsr à toi,
    l'aire de PUISSANCE est généralement constante ( hauteur de l'amplitude) x fois (largeur de l'amplitude).
    Dans un sustéme sélectetif ( qui veut dire largeur ETROITE de l'amplitude ) , l'amplitude ( hauteur ) est généralement importante.
    Si on fait en sorte d'étaler (largeur) l'amplitude pour une meme PUISSANCE, fauit bien que qq "chose" diminue dans ce cas ( c'est la hauteur qui diminue).
    Dans les 2 cas l'aire de puissance reste la MEME ( hx lg).
    Bonne soirée

  3. #3
    LPFR

    Re : Oscillateurs harmoniques : largeur de bande et dissipation d'énergie

    Bonjour et bienvenu au forum.
    Rien qu’avec le courbes 5 et 4 de votre dessin on peut voir ce qui se passe.
    Pour une même excitation, l’amplitude à n’importe quelle fréquence (par exemple 2 Hz), est plus grande quand l’amortissement est plus faible.
    La raison est que la puissance absorbée est (en gros) la même, mais qu’avec cette même puissance il faut plus d’amplitude pour la dissiper quand les pertes sont plus faibles.
    Donc, ce n’est pas le pic qui s’étale, mais la hauteur de toute la bosse qui augmente.
    Du coup c’est la largeur à mi hauteur du pic qui diminue.
    Au revoir.

  4. #4
    GuiGuiQ

    Re : Oscillateurs harmoniques : largeur de bande et dissipation d'énergie

    D'accord, ça répond déjà a une partie du problème merci.
    Et du coup que se passe-t-il physiquement ?

  5. A voir en vidéo sur Futura

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