Finalité de l'expérience:

L'unique but de l'expérience qui va suivre est de permettre de mieux visualiser le phénomène de l'amortissement.

 

Matériel utilisé:

Nous avons créer un système comportant un pendule, deux cuves (la première remplie de sulfate de cuivre, la deuxième contenant de l'eau), deux plaques de cuivre, un générateur, un mécanisme permettant l'amortissement des oscillations du pendule et le logiciel d'acquisition Synchronie.

 

Principe de l'expérience:

Nous faisons osciller un pendule, dont l'extrémité en cuivre fin trempe dans une solution de sulfate de cuivre. Deux plaques de cuivre sont positionnées dans la solution de part et d'autre du pendule, reliées à un générateur délivrant une tension faible. Cette tension varie en fonction de la position de la pointe de cuivre. Nous mesurons cette tension à l'aide du logiciel Synchronie, qui nous trace alors un graphique nous permettant de visualiser l'amortissement.

 

Problèmes rencontrés:

Nous avons rencontré plusieurs problèmes que nous avons pu résoudre notamment grâce à l’aide de notre professeur de physique.

Notre expérience était faite au départ de matériaux peu résistants. L’embout de notre pendule était une simple tige de cuivre. Le simple fait de faire balancer le pendule la faisait trembler, ce qui faussait nos résultats(des parasites sur la courbe). Il nous a donc fallu changer rapidement ce matériel.

Ensuite lorsque notre matériel fut fiable, nous avons réalisé que la tension à appliquer sur les plaques de cuivre devait être très faible(Sur notre expérience, elle est de un volt) sinon les courbes étaient parasitées.De même, l’angle de départ de l’oscillation du pendule doit être très faible lui aussi(inférieur à dix degrés). Tous ces paramètres ont restreint notre acquisition.

 

Traitement des résultats:

Voici les résultats que nous avons obtenu sous Synchronie, la courbe bleue étant celle correspondant à notre expérience, la rouge étant une modélisation de la courbe "théorique".

Sur notre courbe, on peut constater une oscillation pseudo-périodique amortie de période 1.1secondes durant plus de 20 secondes. Bien sur, l’amortissement n’est pas assez important pour être applicable à une suspension récente. En effet, une suspension n’exécute à l’heure actuelle qu’une à deux oscillations au maximum avant de revenir à un état d’équilibre(soit une seconde environ).

 

Limites de l’expérience:

Le système que nous étudions est composé d’un simple pendule amorti par un liquide. Notre expérience, comme dit au début, n’est là que pour illustrer le phénomène de l’oscillation amortie. En effet, une suspension dispose d’un système bien plus complexe que d’un simple amortissement par un liquide. Par conséquent, il ne faut pas s’attendre à avoir un amortissement aussi important que pour une suspension moderne.

Il est vrai qu’au départ, nous espérions pouvoir réaliser un amortissement sur deux oscillations comparable à ce qui se fait à l’heure actuelle mais il s’est avéré que cela est impossible avec le matériel dont nous disposons.

De plus, nous n’avons pas eu le temps d’essayer d’autre liquide plus dense que l’eau afin d’améliorer l’amortissement. Il se peut qu’il soit bien plus visible avec un liquide tel que de l’huile.

Enfin, le fait de changer les paramètres fait apparaitre des parasites rendant les courbes moins présentables mais sur lesquelles nous pouvons toujours distinguer le phénomène d’oscillations amorties, ceci limitant notre champs d'action.