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Oscillations mécaniques

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Academic year: 2022

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1re B et C Questions de compréhension – Oscillations mécaniques 1

Oscillations mécaniques

1. Les affirmations suivantes sont-elles vraies ou fausses ? La force de rappel exercée par un ressort

a) n’existe que si une extrémité du ressort est tirée ou comprimée par l’intermédiaire d’un dispositif d’excitation ;

b) est dirigée parallèlement à l’axe du ressort ;

c) a une valeur qui est proportionnelle à l’élongation du ressort.

2. Un ressort est comprimé de 1 cm par rapport à sa position d’équilibre par une force de 2 N.

Sa constante de raideur est-elle égale à (a) 2 N⋅m-1, (b) 2 N⋅cm-1 (c) 200 N/m ? 3. Dit-on qu’un oscillateur est amorti si

a) sa période est imposée par un excitateur ;

b) son amplitude décroît en raison des frottements ; c) son amplitude augmente jusqu’à la rupture.

4. Considérons un oscillateur mécanique dont les frottements ne peuvent pas être négligés.

a) Quelle est l'influence des frottements sur l'énergie mécanique totale ? b) En déduire leur influence sur l'amplitude.

c) Qu’advient-il de la période ?

5. A l’intérieur d’une ancienne voiture on peut constater que certaines pièces mécaniques d’intérieur se mettent spontanément à vibrer lorsque le moteur tourne à un certain régime.

Comment interprétez-vous ce phénomène ? Comment le chauffeur pourrait-il éventuellement faire cesser ces vibrations ?

6. Expliquer, dans le cas général et sans se référer à un exemple concret, ce qu’on entend par

« résonance d’un oscillateur ».

7. Vrai ou faux ? Justifier la réponse !

a) Lorsque l’énergie potentielle élastique d’un oscillateur est maximale, son énergie cinétique l’est également.

b) L’énergie mécanique d’un oscillateur harmonique effectuant des oscillations d’amplitude A donnée, est proportionnelle à la raideur du ressort.

c) Certains oscillateurs mécaniques peuvent osciller pendant des durées très longues.

d) Un hautparleur est un oscillateur mécanique forcé amorti.

e) Il n’existe pas d’oscillateur libre amorti.

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