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oct 2004 àj 10/05; 10/06

Mécanique de la flûte


Dans le cas de la flute le tube est ouvert ouvert, la pression est nulle au deux bouts, et la vitesse est maximale aux deux bouts.


Animation sur le tube ouvert/ouvert




























  • Les variations d'amplitude sont très petites dans le tuyau, la vitesse est nulle sur la paroi de gauche, mais l'existence du trou provoque une légère remontée d'air. Cette perturbation force le jet instable qui entretient lui même la vibration...


    Animation sur le Fondamental dans la flûte en *.mov (M.).


















    Si on souffle plus fort, il y a une onde dans le tuyau


    Animation sur l' harmonique dans la flûte en *.mov (M.).













    Vitesse (bleu)/ pression (rouge),

    Résolution de l'équation des ondes dans un tube ouvert/ ouvert (solution analytique exacte):
         p(x,t)=sin(2 π m x/L)sin(2 π m c0 t/L)
    avec m=1 pour le fondamental et m=2 pour l'octave.

    vitesse: Ventre - Noeud - Ventre ;               Pression: Noeud - Ventre - Noeud

    vitesse: Ventre - Noeud - Ventre - Noeud - Ventre ;         Pression Noeud - Ventre - Noeud - Ventre -Noeud




























    Le tube Ouvert/ Ouvert (1.1)


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    Résolution de l'équation des ondes dans un tube ouvert/ ouvert, tracé de la solution analytique exacte:
         p(x,t)=sin(2 π m x/L)sin(2 π m c0 t/L)
    avec m=1 pour le fondamental et m=2 pour l'octave.

    Résolution analytique exacte de l'équation des ondes dans un tube ouvert/ fermé:
         p(x,t)=sin( π (2 m-1) x/L)sin( π(2* m-1) c0 t/L)
    avec m=1 pour le fondamental et m=2 pour l'octave.

    version à jour et sources

    Résolution numérique directe de l'équation des ondes (de d'Alembert) et sources



















    cas du tuyau bouché / Libre
    (problème de condition aux limites: v=0 à la paroi.
  • manip: avec le papier enroulé...

  • vérifier la relation entre λ, c0 et ν !
  • c0 = (γ P/ρ )1/2= 344m/s (20oC)








  • c0 = λ ν


















    Augmentation de la pression d'entrée, passage à l'harmonique
    On joue avec une flute:















    son qui sort





    génération de l'oscillation