Flashcards : Systèmes oscillants et résonance — 44 cartes

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1Question

Qu'est-ce qu'un oscillateur harmonique ?

Réponse

Un système vibrant avec une grandeur évoluant périodiquement autour d'une position d'équilibre.

2Question

Qu'est-ce qu'un oscillateur harmonique fait vibrer périodiquement ?

Réponse

Une grandeur caractéristique du système.

3Question

Qu'est-ce qu'un oscillateur harmonique possède comme position ?

Réponse

Une position d'équilibre autour de laquelle il vibre.

4Question

Qu'est-ce qu'un système a besoin pour osciller ?

Réponse

Une source d'énergie.

5Question

Qu'est-ce que la période T d'un phénomène ?

Réponse

Le temps au bout duquel un phénomène se reproduit identiquement.

6Question

Que mesure la période T d'une oscillation ?

Réponse

La durée d'une oscillation.

7Question

Quelle est la relation entre fréquence f et période T ?

Réponse

La fréquence est l'inverse de la période.

8Question

Quelle est la formule de la fréquence f en fonction de la période T ?

Réponse

f=1Tf=\frac{1}{T}

9Question

En quelles unités s'expriment la période T et la fréquence f ?

Réponse

T en seconde et f en hertz.

10Question

Qu'est-ce qu'une oscillation libre ?

Réponse

Un système évoluant sans contrainte extérieure après une perturbation initiale.

11Question

Quelle caractéristique d'amplitude a le régime périodique idéal ?

Réponse

L'amplitude est constante.

12Question

Quelle est la période du régime périodique idéal ?

Réponse

Elle est égale à la période propre T0T_0.

13Question

Comment évolue l'amplitude dans le régime pseudo-périodique ?

Réponse

Elle décroît généralement.

14Question

Quelle est la relation entre la pseudo-période et T0T_0 dans le régime pseudo-périodique ?

Réponse

La pseudo-période est voisine de T0T_0.

15Question

Que caractérise le régime critique en oscillations libres ?

Réponse

L'amortissement juste suffisant pour revenir à l'équilibre sans vibrer.

16Question

Quel est le temps de retour à l'équilibre dans le régime critique ?

Réponse

Il est le plus rapide possible.

17Question

Quelle est la formule de la période propre d’un pendule élastique peu amorti ?

Réponse

T0=2πmkT_0=2\pi\sqrt{\frac{m}{k}}

18Question

Pourquoi l’amplitude d’un oscillateur amorti décroît-elle avec le temps ?

Réponse

À cause des frottements mécaniques ou de l’effet Joule.

19Question

Qu'associe un circuit RLC en série ?

Réponse

Une bobine, un condensateur et un conducteur ohmique.

20Question

Quelle est la formule de la période propre d'un circuit LC idéal ?

Réponse

T0=2πLCT_0=2\pi\sqrt{LC}

21Question

Quel régime observe-t-on pour R=100 Ω avec L=0,500 H ?

Réponse

Un régime pseudo-périodique.

22Question

Quel régime observe-t-on pour R=575 Ω avec L=0,500 H ?

Réponse

Un régime périodique.

23Question

Quel régime observe-t-on pour R=2 kΩ avec L=0,500 H ?

Réponse

Un régime apériodique.

24Question

Quelle est la formule de l'énergie cinétique d'une masse en mouvement ?

Réponse

Ec=12mv2E_c=\frac{1}{2}mv^2

25Question

Quelle est la formule de l'énergie potentielle élastique d'un ressort ?

Réponse

Epe=12kx2E_{pe}=\frac{1}{2}kx^2

26Question

Quelle est la formule de l'énergie électromagnétique d'un circuit RLC ?

Réponse

Eem=12Cuc2+12Li2E_{em}=\frac{1}{2}Cu_c^2+\frac{1}{2}Li^2

27Question

Que devient l'énergie électromagnétique en présence d'une résistance ?

Réponse

Elle diminue et se transforme en chaleur par effet Joule.

28Question

Qu'est-ce qu'un sismomètre ?

Réponse

Un instrument qui détecte et mesure les vibrations du sous-sol.

29Question

Que fait le bâti du sismomètre lors d'une secousse ?

Réponse

Il bouge avec le sol.

30Question

Pourquoi la masse lourde d'un sismomètre reste-t-elle presque immobile ?

Réponse

Par inertie.

31Question

Comment est détecté le déplacement relatif dans un sismomètre ?

Réponse

Par la détection du déplacement entre la masse et le bâti.

32Question

Qu'est-ce que l'induction électromagnétique produit ?

Réponse

Une tension induite.

33Question

Quand une tension est-elle induite selon l'induction électromagnétique ?

Réponse

Quand un aimant se déplace par rapport à une bobine.

34Question

Qu'est-ce qu'un oscillateur soumis à des oscillations forcées ?

Réponse

Un oscillateur qui oscille à la fréquence de l’excitateur et agit comme un résonateur.

35Question

Quand apparaît la résonance mécanique ?

Réponse

Quand la fréquence de l’excitateur est proche de la fréquence propre du système.

36Question

Que se passe-t-il à l'amplitude lors de la résonance mécanique ?

Réponse

L'amplitude augmente fortement.

37Question

Quelle est la fréquence de résonance du système étudié ?

Réponse

La fréquence de résonance vaut 2,55 Hz.

38Question

Quelle est la fréquence propre du système étudié ?

Réponse

La fréquence propre vaut 2,61 Hz.

39Question

Comment se définit le facteur de qualité Q ?

Réponse

Q est le rapport f0Δf\frac{f_0}{\Delta f}.

40Question

Comment s'exprime Δf\Delta f dans le facteur de qualité ?

Réponse

Δf\Delta f est la différence f2−f1f_2 - f_1.

41Question

Qu'est-ce que la largeur de bande passante à -3 dB ?

Réponse

C'est l'intervalle entre f1f_1 et f2f_2 où l'intensité vaut 0,707I00,707I_0.

42Question

Comment détermine-t-on la période expérimentale ?

Réponse

En mesurant la durée de plusieurs périodes puis en divisant par leur nombre.

43Question

Quelle est la formule du modèle théorique d’une oscillation amortie ?

Réponse

y=Ymexp⁡(−tτ)cos⁡(2πf0t+φ)y=Y_m\exp\left(-\frac{t}{\tau}\right)\cos(2\pi f_0t+\varphi)

44Question

Que représente τ dans le modèle d’une oscillation amortie ?

Réponse

Le temps caractéristique d’amortissement.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 26 questions sur Systèmes oscillants et résonance.

1. Quelle différence distingue le régime périodique idéal du régime pseudo-périodique ?

2. Dans le modèle y=Ymexp⁡(−tτ)cos⁡(2πf0t+φ)y=Y_m\exp\left(-\frac{t}{\tau}\right)\cos(2\pi f_0t+\varphi) d’une oscillation amortie, que représente τ\tau ?

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