Programme des Khôlles de physique 2021/2022
O.KELLER – TSI1 Lycée Louis Vincent METZ
Kholle 11 du 7 au 11 décembre Signal
Chapitre S3 : Circuits linéaires du premier ordre
Exercices Chapitre S4 : Oscillation harmonique
Cours et exercices Chapitre S5 : Oscillations amorties
Cours et exercices d’application directe
• Système masse + ressort soumis à un frottement fluide : mouvement horizontal, mise en équation du mouvement par le PFD, étude énergétique dans le cas d’une évolution libre sans vitesse initiale.
• Circuit RLC série : Mise en équation. Etude énergétique dans le cas d’une décharge d’un condensateur initialement chargé.
• Généralisation : Equation canonique d’un système du second ordre. Définition du facteur de qualité et de la pulsation propre. Analogies électromécaniques.
• Régimes d’évolution :
o Equation caractéristique et discriminant.
o Régime pseudo-périodique, apériodique et critique.
o Allure des courbes d’évolution et du portrait de phase.
o Interprétation de Q en terme de nombre d’oscillations.
o Détermination de la pseudo-pulsation par résolution de l’équation caractéristique.
Remarque pour les étudiants et les kholleurs : Pour le chapitre S5 :
Conformément au programme, les étudiants doivent :
- connaître la nature de la réponse en fonction du facteur de qualité, - prévoir l’évolution du système en utilisant un portrait de phase fourni,
- déterminer un ordre de grandeur de la durée du régime transitoire, selon la valeur de Q.
- écrire sous forme canonique l’équation différentielle afin d’identifier la pulsation propre et le facteur de qualité.
- Les étudiants doivent connaître l’allure des courbes mais les solutions mathématiques de l’équation différentielle ne sont pas exigibles.
Aucune résolution complète de l’équation différentielle du second ordre (autre que celle de l’oscillateur harmonique) ne peut être exigée !
