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Oscillateur Harmonique Forcé : Solution Digitale

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Description

Cette séance de cours couvre le concept d'oscillateurs harmoniques forcés, y compris l'ajout de forces externes dépendantes du temps, des amplitudes de forçage et des forces externes oscillantes. Il se penche également sur le régime de transition, la résonance et les effets de l'amortissement sur les oscillateurs mécaniques.

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Concepts associés (32)

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.

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.

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.

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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