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  • : Blog de la PTSI-A du lycée Gustave Eiffel (Bordeaux) : autour du cours de physique chimie, et bien au-delà...
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7 septembre 2013 6 07 /09 /septembre /2013 16:53

 

Q :

« Pourriez vous m'aider pour l'exercice SP1-E3, car il faut la période propre du système mais est-ce qu'il faut simplement donner la formule du cours, ou faire un calcul ? »
R :

 

La consigne donnée est : « exprimer la période propre » : il s'agit donc de fournir l'expression littérale de la période propre.

 

Pour ce faire, deux possibilités :
- soit on a traité le problème en classe, et à ce moment là, on pourrait se servir d'une "formule" établie (donc démontrée) en classe (mais alors, on se demande à quoi pourrait bien servir cet exercice !)
- soit on n'a pas traité le problème en classe, et à ce moment là, "exprimer" nécessité auparavant d'établir le résultat demandé


Ici, le problème n'a pas été traité en classe (ce n'est pas une question de cours) : on ne peut pas "simplement donner la formule du cours" (ce qui, je le répète, poserait la question de l'intérêt d'un exercice qui se contente de vous demander une formule sans même une application numérique)...

 

Il s'agit en réalité de poser un raisonnement analogue à celui effectué pour a masse accrochée à un ressort horizontal. Cedt exercice vous permet de savoir si vous êtes capable de refaire et d'adapter la démarche vue en classe, à savoir :
- définir un système, un référentiel donc un repère et une base cartésienne adaptée,
- effectuer le schéma correspondant,
- faire le bilan des forces, les représenter sur le schéma et les projeter dans la base,
- appliquer la seconde loi de Newton,
- la projeter selon la direction du mouvement pour obtenir l'équation différentielle du mouvement (1),
- réécrire (1) dans le cas particulier d'un équilibre,
- en déduire l'équation (2) de la statique et la position à l'équilibre,
- puis soustraire (2) à (1),
- faire apparaître et définir l'écart à l'équilibre en le nommant précisément par une lettre différente de la position qui repère la masse (Z par exemple si on a appelé z la position de la masse m),
- et en déduire que le système est finalement régi autour de sa position d'équilibre par l'équation différentielle canonique d'un oscillateur harmonique
- on en déduit l'expression littérale de Z(t) (puisque le mouvement est harmonique, on doit savoir l'expliciter) et donc la pulsation propre ω0, et donc la période propre T0 du système
- il ne reste plus qu'à effectuer le commentaire attendu en comparant cette période propre du mouvement harmonique vertical à la période propre que nous avons établie en cours pour une masse accrochée à un ressort horizontal

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Published by Qadri Jean-Philippe - dans Questions
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