T-PL
TP ETUDE D'UN OSCILLATEUR AMORTI.
But : étudier l'amortissement d'un mouvement d'oscillation
* dans le cas d'un frottement fluide.
* dans le cas d'un frottement solide.
Matériel : des ressorts de différentes raideurs, un capteur de forces de type piezzo- électrique, un système d'acquisition (Orphy Win-GTS) et un tableur (WinReg).
Manipulations :
Etalonnage de l'acquisition :
* étalonner les ressorts utilisés par une méthode statique (tracer le graphe F(x)) et déduire la raideur du ressort.
* étalonner le capteur de force (étudier la réponse en tension du capteur en fonction de la force appliquée)
On choisira la voie d'entrée adaptée à la situation, on règlera la sensibilité du capteur, ainsi que le réglage du "zéro"…
* de ces deux manipulations on tirera la relation entre tension lue par l'ordinateur et allongement du ressort.
Enregistrement du mouvement d'un oscillateur harmonique sans amortissement.
* Procéder à l'enregistrement en adaptant les paramètres (durée d'enregistrement, nombre de points…)
* Importer les points dans le tableur et modéliser le graphe : en déduire la valeur de la période des oscillations.
Enregistrement du mouvement d'un oscillateur avec amortissement fluide.
* Plonger la masse accrochée au ressort dans un cylindre rempli d'eau.
* Faire quelques essais et enregistrer les oscillations amorties
* Importer les valeurs dans le tableur et procéder à une modélisation adéquate.
*En déduire la valeur de la pseudo période (la comparer à la période précédente)
* La décroissance de l'amplitude suit-elle une loi exponentielle ? Enregistrement du mouvement d'un oscillateur avec amortissement solide.
* Placer une plaque de plexi contre la masse accrochée au ressort (il faut que la masse soit continuellement en contact avec la plaque au cours des oscillations).
* Faire quelques essais et enregistrer les oscillations amorties
* Importer les valeurs dans le tableur et procéder à une modélisation adéquate.
*En déduire la valeur de la période (la comparer à la période du pendule non amorti)
* La décroissance de l'amplitude suit-elle une loi linéaire comme le prévoit la théorie ?
