Séance de cours

Oscillateur harmonique : oscillation libre et assèchement

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Dans cours

PHYS-101(j): Physique générale : mécanique

Le but du cours de physique générale est de donner à l'étudiant les notions de base nécessaires à la compréhension des phénomènes physiques. L'objectif est atteint lorsque l'étudiant est capable de prévoir quantitativement les conséquences de ces phénomène ...

Description

Cette séance de cours couvre le concept d'oscillateurs harmoniques, se concentrant sur l'oscillation libre et l'amortissement. Il explique la nature du mouvement oscillatoire, des exemples de systèmes oscillatoires et des applications comme les horloges. La séance de cours se penche sur la modélisation mathématique des oscillateurs harmoniques, y compris les équations du mouvement, l'analyse de l'énergie et les effets de l'amortissement. Il traite également de l'amortissement critique, du mouvement apériodique et de l'interaction entre le potentiel et l'énergie cinétique dans le système.

Enseignant·e·s (2)

Jean-Paul Richard Kneib

Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Oliver Pineda Suarez, Robert Daniel Kincaid, Ethan Daniel Tregidga, Belén Yu Irureta-Goyena Chang, Elisabeth Andréa Cécile Rachith, Shengyu He, Aurélien Thomas Mathieu Verdier, Timour Jestin A dirigé les thèses EPFL de Markus Rexroth, Luzius Gregor Kronig, Christoph Ernst René Schäfer, Vasileios Angelopoulos, Michaël Juillard, Amélie Tamone, Andrei Variu, Yoan Rappaz, Anne-Marlene Rüede, Jiaxi Yu, Daniel Felipe Forero Sanchez, Beauchesne Benjamin Emmanuel Nicola

Yves Revaz

Yves Revaz est maître d'enseignement et de recherche au laboratoire d'astrophysique (LASTRO) de l'EPFL. Après des études à l'EPFL, il a soutenu une thèse de doctorat intitulée: "Dynamique des régions externes des galaxies spirales et contraintes sur la matière noire" à l'Observatoire de Genève, sous la direction du Prof. Daniel Pfenniger. Il a ensuite travaillé à l'Observatoire de Paris, au LERMA (Laboratoire d'Etudes du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique et Atmosphères) sous la supervision de la Prof. Françoise Combes et s'est intéressé aux écoulement froids dans les amas de galaxies. Il a rejoint le LASTRO en 2007, où, en collaboration avec la Prof. Pascale Jablonka, il a développé un nouveau code TreePM/SPH chemo-dynamique appelé GEAR, dans le but d'étudier l'évolution chimique des galaxies. Sa recherche se focalise actuellement sur l'évolution des galaxies naines et leur lien avec la cosmologie. Yves Revaz et aussi l'auteur de pNbody, une librairie python parallélisée dédiée à l'analyse de larges systèmes N-corps.

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Mécanique (science): Mécanique newtonienne

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).

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.

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).

Énergie potentielle

L'énergie potentielle d'un système physique est l'énergie liée à une interaction, qui a la capacité de se transformer en d'autres formes d'énergie, le plus souvent en énergie cinétique, une énergie de mouvement. La force qui modélise l'interaction est une force conservative c'est-à-dire que son travail ne dépend pas du chemin suivi lors du déplacement, mais uniquement du point de départ et du point d'arrivée : .

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.

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Oscillateur harmonique

Amortissement physique

Simple harmonic motion

Énergie potentielle

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