Chapitre 1: Les oscillations

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1 Chapitre 1: Les oscillations
Une oscillation est une fluctuation périodique de la valeur d’une grandeur physique au-dessus et au-dessous d’une certaine valeur d’équilibre. Dans une oscillation mécanique, le corps subit un déplacement linéaire ou angulaire.

2 1.1 L’oscillation harmonique simple
Oscillation sans frottement d’amplitude A constante (énergie conservée) Oscillation dont la période est constante et indépendante de l’amplitude (isochronisme). Oscillation représentée par une fonction sinusoïdale (fonction harmonique ):

3 x : Variable position (m)
t : Variable temps (s) A : Amplitude (m) ω : Fréquence angulaire ou pulsation (rad/s) f : Fréquence (Hz = s-1) f = 1/T T : Période (s) T = 1/f f : Déphasage ou constante de phase (rad) ωt + f : Phase (rad)

4 Variation de l’amplitude A

5 Déphasage Ф >0 (Avance)

6 Déphasage Ф <0 (Retard)

7 Position, vitesse et accélération

8 1.2 Système masse-ressort
x x F

9 - + x F F

10 1.3 L’énergie d’un m.h.s.

11 1.3 L’énergie d’un m.h.s. (suite)
Tout mouvement harmonique simple est caractérisé par un puits de potentiel parabolique. L’énergie potentielle est proportionnelle au carré de la position. Si le puits de potentiel n’est pas parabolique, on utilise souvent l’approximation harmonique simple.

12 1.4 Le pendule simple θ L θ s