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Séance de cours

Oscillateur harmonique forcé: Phénomène de résonance

Description

Cette séance de cours couvre l'oscillateur harmonique forcé et amorti, y compris la solution harmonique, le phénomène de résonance et la dissipation de puissance. Il explique les équations du mouvement, des solutions, des conditions de résonance et des calculs de puissance.

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).

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.

Mechanical resonance

Mechanical resonance is the tendency of a mechanical system to respond at greater amplitude when the frequency of its oscillations matches the system's natural frequency of vibration (its resonance frequency or resonant frequency) closer than it does other frequencies. It may cause violent swaying motions and potentially catastrophic failure in improperly constructed structures including bridges, buildings and airplanes. This is a phenomenon known as resonance disaster.

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.

Sympathetic resonance

Sympathetic resonance or sympathetic vibration is a harmonic phenomenon wherein a passive string or vibratory body responds to external vibrations to which it has a harmonic likeness. The classic example is demonstrated with two similarly-tuned tuning forks. When one fork is struck and held near the other, vibrations are induced in the unstruck fork, even though there is no physical contact between them. In similar fashion, strings will respond to the vibrations of a tuning fork when sufficient harmonic relations exist between them.

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