Chapitre 6. Les oscillateurs
6.1. Le pendule simple
le pendule simple est un objet ponctuel en mouvement périodique autour d’une position d’équilibre m - masse du pendule l – longueur du fil (masse négligeable) θ – écart angulaire (abscisse angulaire)
la période du pendule simple
la période du pendule simple (petites oscillations)
si les frottements sont négligeables, l’énergie mécanique est constante au cours du temps Em= Ec+Ep=const
si les frottements ne sont pas négligeables les oscillations sont amorties l’énergie mécanique du pendule diminue (transfert thermique vers le milieu extérieur sous forme de chaleur)
6.2. Le pendule élastique
le pendule élastique est composé d’un objet de masse m accroché à l’extrémité d’un ressort de constante de raideur k
la période du pendule élastique
énergie potentielle élastique du ressort: Ep=k(Δx)2/2 Δx-élongation (allongement ou raccourcissement du ressort par rapport à la position d’équilibre)
si les frottements sont négligeables, l’énergie mécanique est constante au cours du temps Em= Ec+Ep=const
si les frottements ne sont pas négligeables les oscillations sont amorties l’énergie mécanique du pendule diminue (transfert thermique vers le milieu extérieur sous forme de chaleur)
Application: Un corps de centre d’inertie G est lâché sans vitesse initiale lorsque le ressort est étiré de 5 cm par rapport à la position d’équilibre (figure 2). a- Représentez sur les figures 1 et 2 les forces qui agissent sur le corps de centre d’inertie G. b- Déterminez la vitesse de celui-ci lorsqu’il passe par la position d’équilibre (point 0, figure 1) On considère les frottements négligeables.