Séance de cours

Phénomène de résonance dans les expériences

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Description

Cette séance de cours explore le phénomène de résonance à travers diverses expériences, en commençant par vibrer un pot légèrement hors de résonance et en observant la fréquence de battement, puis en passant à des réponses harmoniques et à la résonance acoustique avec des diapasons. L'instructeur démontre comment la résonance conduit à des oscillations significatives dans des systèmes de même fréquence.

Dans MOOC

Mécanique du Point Matériel

Pour illustrer les concepts introduits dans la première partie, on traite ici des problèmes pour lesquels le système mécanique peut être considéré comme un point matériel. Cette partie couvre notamment les problèmes à traiter en coordonnées cylindriques ou sphériques, le problème des orbites des planètes et les référentiels accélérés.

Source officielle

Concepts associés (14)

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.

Résonance acoustique

La résonance acoustique est la tendance d'un système acoustique à absorber plus d'énergie quand la fréquence de ses oscillations arrive à sa fréquence naturelle de vibration (sa fréquence de résonance), donc plus qu'il ne le fait à d'autres fréquences. Un objet résonnant aura probablement plus d'une fréquence de résonance, particulièrement aux harmoniques de la résonance la plus forte. Il vibrera facilement à ces fréquences, et moins fortement à d'autres fréquences.

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.

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).

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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