Verre et Fréquences d'Excitations

[invite3d34a963]

Bonjour !

Nous étudions le phénomène de la résonance mécanique, illustré par l'exemple des "verres qui chantent", dans le cadre d'un TPE Physique / Biologie.

Peu d'informations ont été trouvées à ce sujet, et l'explication la plus convenable que nous avons pu dégager semble finalement inexacte.

Le verre, considéré comme résonateur, entrerait en résonance sous l'influence d'excitations périodiques de fréquence égale à la fréquence propre du verre, et générées par le frottement du doigt sur le bord du récipient.

Or, grâce aux mesures réalisées sur oscilloscope, il apparaît que la fréquence du son produit par le verre qui résonne - et égale à la fréquence propre dudit résonateur - avoisine les 500 Hz. En suivant le raisonnement initial, la fréquence d'excitation que nous avons (faussement ?) assimilée à la fréquence de rotation du doigt, correspondrait à la fréquence propre du verre : soit 500 Hz ; c'est-à-dire une période de 2 ms. La pratique montre clairement que la durée d'un tour de verre n'est pas de 2 ms.

Quelles sont les failles du raisonnement ? des calculs ?

Merci pour votre réponse,
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[invitea3eb043e]

Tu pourrais tenir le même raisonnement avec l'archet d'un violon. L'excitation du verre (ou de la corde du violon) est due à ce qu'on appelle du "stick and slip".
Simplement, le doigt pousse en s'appuyant sur le rebord jusqu'à ce que le frottement ne soit plus suffisant, alors il glisse et ça relâche l'effort sur le bord ; ensuite on recommence.
Cela crée une excitation plus ou moins périodique que la résonance va filtrer si bien qu'on n'entend que la fréquance propre. Dans un violon, le violoniste fait aller et venir son archet de la même façon quelle que soit la note jouée, le tout est de mettre la corde en vibration, ensuite elle se débrouille pour émettre les sons résonnants.

[invite3d34a963]

Merci Jeanpaul !