Différence entre les vibrations amorties et non amorties
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Différence principale: vibrations atténuées ou non amorties
Les vibrations amorties et non amorties font référence à deux types de vibrations différentes. le différence principale entre vibrations amorties et non amorties, on entend par vibrations non amorties les vibrations dans lesquelles l'énergie de l'objet vibrant ne se dissipe pas dans le temps avec l'environnement, tandis que les vibrations amorties désignent les vibrations où l'objet vibrant perd son énergie au profit de l'environnement.
Quelle est la vibration non amortie
Dans les vibrations non amorties, aucune force de résistance n'agit sur l'objet vibrant. Lorsque l'objet oscille, l'énergie dans l'objet est continuellement transformée à partir d'énergie cinétique. à l'énergie potentielle et à nouveau, et la somme de l'énergie cinétique et potentielle reste une valeur constante. En pratique, il est extrêmement difficile de trouver des vibrations non amorties. Par exemple, même un objet vibrant dans l'air perdrait de l'énergie avec le temps en raison de la résistance de l'air.
Considérons un objet soumis à un mouvement harmonique simple. Ici, l'objet ressent une force de rappel vers le point d'équilibre, et la taille de cette force est proportionnelle au déplacement. Si la le déplacement de l'objet est donné par 
, alors pour un objet de masse 
dans un mouvement harmonique simple, nous pouvons écrire:
C'est une équation différentielle. Une solution à cette équation peut être écrite sous la forme:
Ici, 
Si les vibrations ne sont pas amorties, l'objet continue à osciller de manière sinusoïdale.
Qu'est-ce qu'une vibration amortie?
Dans les vibrations amorties, des forces de résistance externes agissent sur l'objet vibrant. L'objet perd de l'énergie en raison de la résistance et l'amplitude des vibrations diminue de manière exponentielle..
Nous pouvons modéliser la force d'amortissement pour qu'elle soit directement proportionnelle à la vitesse de l'objet à ce moment-là. Si la constante de proportionnalité de la force d’amortissement est 
, alors on peut écrire:
La solution à cette équation différentielle peut être donnée sous la forme:
.
Ici le 
.
Nous pouvons écrire ceci comme:
.
L’écriture de l’équation sous cette forme est utile car la quantité 
peut être utilisé pour déterminer la nature d'une oscillation particulière. Souvent, cette quantité est appelée le coefficient d'amortissement, 
, c'est à dire. 
.
Si 
, ensuite nous avons amortissement critique. Dans ces conditions, l’objet oscillant revient à sa position d’équilibre le plus rapidement possible sans effectuer plus d’oscillations. Quand 
, on a underdamping. Dans ce cas, l'objet continue à osciller, mais avec une amplitude de plus en plus réduite. Pour 
les forces de résistance sont très fortes. L'objet n'oscillerait plus, mais l'objet est tellement ralenti qu'il se dirige beaucoup plus lentement vers l'équilibre par rapport à un objet fortement amorti.. Suramortissement est le nom donné à ce type de scénario. Quand 
, il n'y a pas de force de résistance et l'objet est non amorti. Théoriquement, l'objet continue à effectuer un mouvement harmonique simple sans aucune réduction d'amplitude.
Le graphique ci-dessous illustre l'évolution du déplacement de l'objet dans ces trois conditions différentes:
Amortissement sous des forces de résistance avec différentes constantes d'amortissement
Nous pouvons utiliser l’amortissement dans les situations où nous ne voulons pas que quelque chose vibre. Les voitures sont constituées d'amortisseurs qui empêchent la voiture de monter et descendre à plusieurs reprises à chaque fois qu'elle tombe dans un nid-de-poule. Des amortisseurs sont également trouvés sur les ponts pour les empêcher de se balancer en raison du vent. Les bâtiments de grande hauteur ont parfois aussi des amortisseurs pour s’assurer que le bâtiment ne balance pas trop et ne bascule pas lors des tremblements de terre. Sur les lignes électriques, les «amortisseurs Stockbridge» sont utilisés pour éviter que les câbles ne soient soumis à de fortes vibrations..
Amortisseurs Stockbridge sur une ligne électrique
Différence entre les vibrations amorties et non amorties
Présence de forces résistives
Dans non amorti vibrations, l'objet oscille librement sans aucune force de résistance agissant contre son mouvement.
Dans amorti vibrations, l'objet subit des forces de résistance.
Perte d'énergie
Dans non amorti les vibrations, la somme des énergies cinétiques et potentielles donne toujours l’énergie totale de l’objet oscillant, et la valeur de son énergie totale ne change pas.
Dans amorti vibrations, l’énergie totale de l’objet oscillant diminue avec le temps. Cette énergie est dissipée car l’objet agit contre les forces de résistance.
Valeur du coefficient d'amortissement
Pour non amorti les vibrations, .
Pour amorti les vibrations, 
.
Courtoisie d'image:
“Amortisseurs Stockbridge sur une ligne de 400 KV près de Castle Combe, Angleterre.” Par Adrian Pingstone (Travail personnel) [Domaine public], via Wikimedia Commons (Modifié)
