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Chapitre 1: Les oscillations Un mouvement périodique est un mouvement qui se répète à intervales réguliers. 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.
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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 ): Mouvement harmonique simple: Il doit y avoir une position d’équilibre stable, la force de rappel (& l’accélération) est proportionnelle et de sens opposé à la position et l’énergie est conservée. Simulations 1, 2, 3123
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x: Variable position (m) t: Variable temps (s) A: Amplitude (m) ω: Fréquence angulaire ou pulsation (rad/s) f: Fréquence (Hz = s-1) T: Période (s) : Déphasage ou constante de phase (rad) ωt + Phase (rad)
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plot([sin(t), sin(t+Pi/6),sin(t-Pi/6)], t=0..6.28, color=[red,blue,green]); plot([sin(t), sin(t),2*sin(t)], t=0..6.28, color=[red,blue]); Déphasage Amplitude
![plot([sin(t), sin(t+Pi/6),sin(t-Pi/6)], t= , color=[red,blue,green]); plot([sin(t), sin(t),2*sin(t)], t= , color=[red,blue]); Déphasage Amplitude](http://images.slideplayer.fr/38/10769522/slides/slide_5.jpg "plot([sin(t), sin(t+Pi/6),sin(t-Pi/6)], t= , color=[red,blue,green]); plot([sin(t), sin(t),2*sin(t)], t= , color=[red,blue]); Déphasage Amplitude")
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1.2 Système masse-ressort x 0 F x Simulations 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 812345678
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0 x F F +- La force de rappel F est toujours de sens opposé à la position x. La force de rappel F proportionnelle au déplacement de la position d’équilibre x La position d’équilibre stable est à x = 0
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1.3 L’énergie d’un m.h.s. Simulations 1, 212 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.
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1.4 Le pendule simple θ θ L s Simulations 1, 2, 3, 4, 512345
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