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Oscillateur harmonique: Régimes démantelés

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Dans cours

PHYS-101(a): 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 l'analyse d'un oscillateur harmonique sous différents régimes d'amortissement, en se concentrant sur le cas d'amortissement fort où les racines caractéristiques de l'équation sont réelles. Les solutions et la forme générale de l'équation sont discutées, ainsi que la détermination des constantes à partir des conditions initiales. La séance de cours explore également le régime d'amortissement critique, où les racines caractéristiques de l'équation coïncident. Des illustrations et des exemples sont fournis pour améliorer la compréhension.

Enseignant·e

Jean-Philippe Hogge

Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Constant Philippe Panisset, Pierrick Paul Louis Giroud-Garampon A dirigé les thèses EPFL de Sudheer Kumar Jawla, Guillaume Michel Le Bars A co-dirigé les thèses EPFL de Falk Braunmüller Cours Fusion and industrial plasma technologies PHYS-632 The course provides an overview of the technologies that are essential for fusion developments and for industrial plasma applications, highlighting the synergies between the two fields. The aim is to provide

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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.

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.

Mécanique quantique

La mécanique quantique est la branche de la physique théorique qui a succédé à la théorie des quanta et à la mécanique ondulatoire pour étudier et décrire les phénomènes fondamentaux à l'œuvre dans les systèmes physiques, plus particulièrement à l'échelle atomique et subatomique. Elle fut développée dans les années 1920 par une dizaine de physiciens européens, pour résoudre des problèmes que la physique classique échouait à expliquer, comme le rayonnement du corps noir, l'effet photo-électrique, ou l'existence des raies spectrales.

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.

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Séances de cours associées (64)

Oscillateur harmonique forcé: Phénomène de résonance

Couvre l'oscillateur harmonique forcé et amorti, y compris la solution harmonique et le phénomène de résonance.

Oscillateur harmonique : régime démantelé

Couvre l'oscillateur harmonique amorti dans les régimes d'amortissement forts et critiques, en discutant des racines réelles de l'équation caractéristique.

Mécanique : Oscillateur Harmonique

Explore le comportement des oscillateurs harmoniques dans diverses conditions d'amortissement, couvrant les lois de Newton, les nombres complexes et la formule d'Euler.

Oscillations libres, ressort

Explore les oscillations libres non amassées dans un oscillateur harmonique et leur représentation graphique au fil du temps.

Oscillateur harmonique forcé

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

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