energie energie mecanique

[petitprimantsos]

Bonjour, je me demande si dans le cas de forçage périodique pour contrer la force de frottement l' Energie est conservé? Je sais que l’énergie mécanique est conservé d’après la SDR mais comme on a forcement une perte d’énergie avec la chaleur et nécessairement de l’énergie pour le forage périodique peut on dire ENERGIE (je dis bien énergie sans « mécanique ») est conservé? Car j’ai cru voir dans une correction: L’énergie d’un oscillateur amorti n’est jamais conservée dans le temps. Merciiii

[Zorro00]

Salut !
C'est une notion assez complexe qui n'est pas détaillée dans le cours. Comme tu as vu, il faut distinguer oscillateur harmonique amortie et oscillateur harmonique amortie entretenu.
Dans le cas de l'oscillateur harmonique, par exemple un pendule, l'énergie totale du système implique qu'au cours de son évolution il y a transfert entre les formes "potentielle" et "cinétique" de l'énergie du système: en fait, le caractère "oscillant" du système peut s'interpréter comme la conséquence du "va-et-vient" entre les deux formes d'énergie, dont la somme demeure (idéalement) constante au cours du temps.

Dans le cas de l'oscillateur harmonique amortie, l'énergie n'est pas conservée puisqu'il existe des frottements, ainsi, l'amplitude des oscillations décroit exponentiellement au cours du temps. Ainsi, il n'y a pas de conservation de l'énergie.

Dans le cas de l'oscillateur harmonique amortie entretenu, il y a des frottements mais on exerce également une force externe. C'est un cas beaucoup plus complexe qu'on ne peut pas simplifier par l'énergie est conservée. Ça dépend de tout un tas de circonstances expérimentales. En ajoutant une force externe, le système a la particularité de pouvoir emmagasiner temporairement de l'énergie sous deux formes : potentielle ou cinétique. Si on injecte une énergie potentielle au moment où l'énergie potentielle déjà emmagasinée est maximale, l'énergie ainsi injectée s'ajoute à l'énergie déjà emmagasinée et l'amplitude de l'oscillation va augmenter, ainsi que l'énergie totale. De la même façon, si on injecte de l'énergie cinétique au moment où l'énergie cinétique est maximale, l'énergie totale augmentera. Si on apporte ainsi de l'énergie avec une périodicité égale (ou proche) de la périodicité propre du système, l'énergie totale va augmenter régulièrement. L'amplitude des oscillations du système va ainsi croître. L'exemple le plus simple est celui d'une balançoire : l'énergie de chaque poussée s'ajoute à l'énergie totale, à condition de pousser au bon moment...Le phénomène de résonance n'est rien d'autre que cet effet d'accumulation de l'énergie en injectant celle-ci au moment où elle peut s'ajouter à l'énergie déjà accumulée. Si tu arrêtes ta force, le système résonant va être le siège d'oscillations uniquement amorties : il va revenir plus ou moins vite à son état d'équilibre stable. C'est un cas assez complexe qui dépend de l'intensité et des caractéristiques de la force externe.

[petitprimantsos]

Ducoup j'ai pas trop compris la reponse donc même si on a des forces de frottement lorsqu'on va avoir un système entretenu on considère que l'energie totale est conservée mecanique ou non c'est la même ?

[Zorro00]

En gros, c'est plus compliqué que ça et c'est pas du niveau paces mais niveau licence physique. L'énergie n'est pas forcément conservée mais au contraire peut augmenter selon la force que tu mets voir diminuer voir rester constante, ça dépends de tout un ats de paramètres.
C'est comme quand tu fais de la balançoire, imagine que c'est un système qui oscille, si jamais il y a une personne qui te pousses derrière, ton système est entretenu, si jamais tu mets bcp de force, la balançoire aura des oscillations de plus en plus importantes. Par contre, si tu mets pas assez de force, les oscillations vont diminuer.