Piezo Accelerometer Tutorial
Que veut dire vibration?
Image: Defence-Imagery / Pixabay
Que veut dire vibration?
Avant de discuter des accéléromètres, nous voulons nous occuper des bases physiques de la vibration. A certains endroits, il faudra plonger un peu dans la théorie (désolé pour cela), mais si tu ne comprends pas tous les détails, tu peux quand même continuer.
Si tu n'as pas de formation technique, suis le chemin vert, car il adopte une approche logique de tous les sujets et aborde les éléments de base pour la compréhension.
Dans certains cas, le chemin jaune te mènera à un niveau plus profond. Si le chemin vert est trop simple pour toi, le chemin jaune et les pages rouges peuvent être plus appropriés.
Des informations mathématiques supplémentaires sont fournies dans les pages rouges.
Physique des vibrations
Accélération
L'accélération a quelque chose à faire avec le mouvement.
Le mouvement physique d'un corps peut être décrit avec la vitesse v de ce corps. La vitesse a une grandeur ou norme (c'est-à-dire la rapidité avec laquelle le corps se déplace) et une direction (c'est-à-dire vers où le corps se déplace).
Une telle quantité physique est appelée un vecteur et est représentée par une flèche dont la longueur correspond à la grandeur physique et qui pointe vers la direction.
Si la vitesse (en norme et en direction) est constante, le corps se déplace régulièrement. On dit qu'il est en mouvement uniforme. Cependant, la vitesse peut également changer avec le temps
La variation de la vitesse Δv d'un corps (soit dans la grandeur ou dans la direction) pendant une période de temps Δt est appelé accélération a.
a = Δv / Δt
Δv = v₂ -v₁ Δt = t₂ -t₁
La lettre grecque Δ (Delta) est utilisée en maths pour indiquer une différence entre deux valeurs. Ici, il s'agit de la différence entre la vitesse v₁ à l'instant t₁ et la vitesse v₂ à l'instant t₂.
La vitesse est mesurée en mètres par seconde m/s.
La dimension de l'accélération (variation de la vitesse par seconde) devient donc des mètres par seconde par seconde.
m/s/s oder m/s²
L'accélération est également un vecteur. C'est à dire elle a une norme et une direction.
A l'instant t₁, la vitesse de la voiture est v₁, à l'instant t₂ elle est v₁.
L'accélération a est egale à la différence des vitesses à t₂ et t₁, divisée par la différence de temps t₂ - t₁
Si tu aimes plus de maths, essaie la
Sir Isaac Newton
Une accélération particulière que nous ressentons chaque jour est la gravitation de la terre qui fait tomber les choses sur le sol lorsqu'elles sont lâchées.
Sir Isaac Newton, physicien et mathématicien anglais, a formulé les lois du mouvement et de la gravitation universelle en 1687.
Newton lui-même aurait souvent raconté qu'il était inspiré pour formuler sa théorie de la gravitation en regardant la chute d'une pomme d'un arbre.
L'accélération gravitationnelle est 1g = 9.81 m/s²
Isaac Newton © by Wikipedia, the free encyclopedia
Autres histoires révolutionnaires de pommes:
Accélération uniforme
(accélération linéaire, en particulier la gravitation)
Un corps sous accélération uniforme a change sa vitesse v régulièrement (linéairement) avec le temps t :
v = a · t
La distance parcourue s augmente quadratiquement avec le temps.
s = a / 2 · t ²
Un cas particulier est la chute libre d'un corps. Dans ce cas, l'accélération est de
1 g = 9,81 m/s² (g comme gravitation)
Loi de Newton
Si un corps avec la masse m est exposé à une accélération a , une force F agit sur ce corps :
F = m · a
La dimension de la force est appelée Newton[N].
1 Newton [N] est la force qui accélère 1 kg de masse
avec 1m/s²
ou
Si un corps de 1 kg de masse est accéléré avec
1 m/s² alors une force de 1 Newton [N] agit sur ce
corps.
1 N équivaut à peu près au poids d'une tablette de chocolat ordinaire de 100gr.
Accélération alternante
Le mouvement d'une masse attachée à un ressort présente un cas particulier où l'accélération change son ampleur et sa direction périodiquement.
Lorsque la masse est soulevée et laissée à elle-même, elle oscille sur la fréquence de résonance du système.