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Séance de cours

Oscillateurs à énergie, à amortissement et à entraînement

Dans cours

PHYS-101(en): Physique générale : mécanique (anglais)

Students will learn the principles of mechanics to enable a better understanding of physical phenomena, such as the kinematics and dyamics of point masses and solid bodies. Students will acquire the capacity to quantitatively analyze these effects with the ...

Description

Cette séance de cours couvre le mouvement harmonique, y compris l'équation du mouvement pour un oscillateur harmonique simple, l'énergie dans les systèmes de masse à ressort et les oscillateurs amortis et forcés. Il explore la résonance, les effets d'amortissement et le modèle d'oscillateur de Lorentz.

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Enseignant·e·s (3)

Marcelo Baquero Ruiz

Justin Richard Ball

Suliana Manley

From 2016 Associate professor, EPFL, Lausanne, Switzerland 2009-2016 Tenure-track assistant professor, EPFL, Lausanne, Switzerland 2006-2009 Post-Doctoral fellow, National Institutes of Health, Bethesda, MD, USA 2004-2006 Post-Doctoral fellow, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, USA 1999-2004 PhD (Physics) Awarded 06/2004, Harvard University, Cambridge, MA, USA 1993-1997 Bachelors (Cum Laude) Physics & Mathematics, Rice University, Houston, TX, USA

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Électromagnétisme: Résonance

Concepts associés (32)

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.

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).

Amortissement physique

En physique, l'amortissement d'un système est une atténuation de ses mouvements par dissipation de l'énergie qui les engendre. Il peut être lié de diverses manières à la vitesse. Le frottement entre deux solides correspond à une dissipation sous la forme de chaleur. Il est régi par la loi de Coulomb selon laquelle la force de frottement ne dépend pas de la vitesse. Lorsque l'interface est lubrifiée l'énergie mécanique est encore transformée en chaleur mais la force de frottement devient proportionnelle à la vitesse selon la loi de la viscosité.

Résonance

La résonance est un phénomène selon lequel certains systèmes physiques (électriques, mécaniques) sont sensibles à certaines fréquences. Un système résonant peut accumuler une énergie, si celle-ci est appliquée sous forme périodique, et proche d'une fréquence dite « fréquence de résonance ». Soumis à une telle excitation, le système va être le siège d'oscillations de plus en plus importantes, jusqu'à atteindre un régime d'équilibre qui dépend des éléments dissipatifs du système, ou bien jusqu'à une rupture d'un composant du système.

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Séances de cours associées (45)

Oscillateur harmonique forcé

Explore les oscillateurs harmoniques forcés, la résonance, les conditions initiales et les principes de conservation des collisions.

Oscillateurs harmoniques : énergie et mouvement

Explore les oscillateurs harmoniques, l'énergie et le mouvement, en mettant l'accent sur les oscillations non endommagées et les conditions de mouvement harmonique.

Oscillateur harmonique forcé

Explore l'oscillateur harmonique forcé et amorti, en se concentrant sur la résonance et les conditions initiales.

Harmonic Oscillator II: Damped, Forced, Beats, Resonance

Explore la stabilité, la résonance, les effets d'amortissement et les oscillations forcées dans les systèmes harmoniques.

Oscillateur harmonique forcé: Résonance

Explore l'oscillateur harmonique forcé, l'amortissement et le phénomène de résonance, en se concentrant sur l'amplitude des oscillations en résonance.

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Concepts associés (32)

Oscillateur harmonique

Oscillation

Simple harmonic motion

Amortissement physique

Résonance

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