Oscillations libres, ressort

Description

Cette séance de cours aborde le sujet des oscillations libres non amassées dans un oscillateur harmonique, où une masse est attachée à un ressort et mise en mouvement sans vitesse initiale. L'instructeur explique les équations différentielles qui régissent le mouvement, les solutions basées sur les conditions initiales et la période des oscillations. La séance de cours se penche également sur la représentation graphique de la position, de la vitesse et de l'accélération au fil du temps.

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Séances de cours associées (79)

Concepts associés (39)

Oscillateur harmonique

Un oscillateur harmonique est un oscillateur idéal dont l'évolution au cours du temps est décrite par une fonction sinusoïdale, dont la fréquence ne dépend que des caractéristiques du système et dont l'amplitude est constante. Ce modèle mathématique décrit l'évolution de n'importe quel système physique au voisinage d'une position d'équilibre stable, ce qui en fait un outil transversal utilisé dans de nombreux domaines : mécanique, électricité et électronique, optique. Il néglige les forces dissipatives (frottement par exemple).

Oscillation

Une oscillation est un mouvement ou une fluctuation périodique autour d'une position d'équilibre stable. Les oscillations sont soit régulières (périodiques) soit décroissantes (amorties). Elles répondent aux mêmes équations quel que soit le domaine. Une oscillation est une "variation d'une grandeur mécanique, électrique, caractérisée par un changement périodique de sens". Le cycle d'une oscillation est le temps écoulé entre deux passages successifs par la position d'équilibre.

Pendule simple à résonance paramétrique

A parametric oscillator is a driven harmonic oscillator in which the oscillations are driven by varying some parameter of the system at some frequency, typically different from the natural frequency of the oscillator. A simple example of a parametric oscillator is a child pumping a playground swing by periodically standing and squatting to increase the size of the swing's oscillations. The child's motions vary the moment of inertia of the swing as a pendulum. The "pump" motions of the child must be at twice the frequency of the swing's oscillations.

Oscillation de relaxation

Les oscillations de relaxation sont des oscillations non linéaires, obtenues par augmentation continue d'une contrainte, puis relâchement subit de celle-ci. Lorsque la contrainte devient trop forte, la partie résistante cède brusquement, une partie de l'énergie est évacuée, la contrainte croît à nouveau et le cycle recommence. On peut illustrer cela par un filet d'eau qui remplit un récipient articulé autour d'un axe horizontal. Lorsque le récipient est plein, il devient instable et se vide d'un coup puis revient en place.

Simple harmonic motion

In mechanics and physics, simple harmonic motion (sometimes abbreviated ()) is a special type of periodic motion an object experiences due to a restoring force whose magnitude is directly proportional to the distance of the object from an equilibrium position and acts towards the equilibrium position. It results in an oscillation that is described by a sinusoid which continues indefinitely (if uninhibited by friction or any other dissipation of energy).