Ouvrir l'appli

Matières

Cours et Exos sur les Systèmes Oscillants: Masse-Ressort, Harmoniques et Plus!

Ouvrir

11

0

user profile picture

Lilia

17/04/2022

Physique/Chimie

Les systèmes oscillants

Cours et Exos sur les Systèmes Oscillants: Masse-Ressort, Harmoniques et Plus!

L'étude des systèmes oscillants constitue un domaine fondamental de la physique, englobant les mouvements périodiques autour d'une position d'équilibre. Ce document explore les concepts essentiels des oscillations, leurs caractéristiques et leurs différents régimes.

• Les oscillations libres se produisent sans apport d'énergie externe
• Les systèmes oscillants peuvent présenter quatre régimes distincts : périodique, pseudo-périodique, critique et apériodique
• L'aspect énergétique joue un rôle crucial dans la compréhension des oscillations
• Les oscillations forcées impliquent un apport d'énergie externe et peuvent conduire au phénomène de résonance
• Le facteur de qualité caractérise l'efficacité d'un système oscillant

...

17/04/2022

150

D
C
U
U
.
•
LES SYSTÈMES
OSCILLANTS
●
D- DEFINITIONS
O
Vibration : Un système est en vibration si l'une
дли
le caractérisent évolue
cles gra

Voir

Les oscillations libres

Cette section traite des oscillations libres, qui se produisent sans apport d'énergie extérieure après une perturbation initiale.

Les oscillations libres peuvent présenter quatre régimes différents :

  1. Régime périodique : oscillations d'amplitude constante
  2. Régime pseudo-périodique : oscillations amorties avec une amplitude décroissante
  3. Régime critique : retour à l'équilibre sans oscillation
  4. Régime apériodique : retour lent à l'équilibre sans oscillation

Le temps caractéristique d'amortissement τ est introduit pour décrire la décroissance de l'amplitude dans le cas des oscillations amorties.

Highlight: Dans le régime pseudo-périodique, l'amplitude des oscillations diminue de 63% après une durée égale à τ.

Définition: Les oscillations libres se produisent lorsqu'un système oscillant évolue sans apport d'énergie extérieure après avoir été écarté de sa position d'équilibre.

Exemple: Un pendule simple lâché d'une certaine hauteur effectue des oscillations libres amorties.

D
C
U
U
.
•
LES SYSTÈMES
OSCILLANTS
●
D- DEFINITIONS
O
Vibration : Un système est en vibration si l'une
дли
le caractérisent évolue
cles gra

Voir

Aspect énergétique des oscillations

Cette partie examine les échanges d'énergie qui se produisent dans les systèmes oscillants.

Un oscillateur stocke toujours au moins deux formes d'énergie :

  • Pour un oscillateur mécanique : énergie cinétique et énergie potentielle
  • Pour un oscillateur électrique : énergie magnétique et énergie électrostatique

En régime périodique, l'énergie totale stockée reste constante, avec des conversions périodiques entre les différentes formes d'énergie.

En régime pseudo-périodique, l'énergie totale stockée décroît au cours du temps en raison des transferts vers l'extérieur.

Highlight: L'étude énergétique permet de comprendre les mécanismes de conservation et de dissipation dans les systèmes oscillants.

Exemple: Dans un circuit LC, l'énergie oscille entre le champ magnétique de la bobine et le champ électrique du condensateur.

D
C
U
U
.
•
LES SYSTÈMES
OSCILLANTS
●
D- DEFINITIONS
O
Vibration : Un système est en vibration si l'une
дли
le caractérisent évolue
cles gra

Voir

Oscillations entretenues et forcées

Ce chapitre aborde les oscillations entretenues et forcées, qui impliquent des apports d'énergie extérieure au système.

Les oscillations entretenues consistent à compenser les pertes d'énergie dues à l'amortissement pour maintenir un régime périodique.

Les oscillations forcées se produisent lorsqu'un système extérieur (excitateur) impose sa fréquence à l'oscillateur. Ce phénomène peut conduire à la résonance, caractérisée par une amplitude maximale des oscillations.

La résonance se produit à une fréquence particulière appelée fréquence de résonance, généralement proche de la fréquence propre de l'oscillateur.

Le facteur de qualité Q est introduit pour caractériser la résonance. C'est une grandeur sans dimension qui reflète la "qualité" de la résonance.

Définition: La résonance est un phénomène où l'amplitude des oscillations forcées atteint un maximum pour une fréquence d'excitation particulière.

Vocabulaire: Le facteur de qualité Q est un paramètre adimensionnel qui caractérise la "finesse" d'une résonance.

Exemple: La résonance mécanique peut être observée sur un pont soumis à des oscillations forcées par le vent ou le passage de véhicules.

D
C
U
U
.
•
LES SYSTÈMES
OSCILLANTS
●
D- DEFINITIONS
O
Vibration : Un système est en vibration si l'une
дли
le caractérisent évolue
cles gra

Voir

Page 5 : Oscillations Entretenues

Cette page aborde les oscillations entretenues et leur importance dans le maintien du mouvement oscillatoire.

Définition: L'entretien des oscillations consiste à compenser les pertes d'énergie dues à l'amortissement.

Highlight: Le régime périodique parfait n'existe pas naturellement en raison des phénomènes d'amortissement toujours présents.

D
C
U
U
.
•
LES SYSTÈMES
OSCILLANTS
●
D- DEFINITIONS
O
Vibration : Un système est en vibration si l'une
дли
le caractérisent évolue
cles gra

Voir

Page 6 : Oscillations Forcées et Résonance

Cette dernière partie traite des oscillations forcées et du phénomène de résonance.

Définition: La résonance se produit lorsque l'excitateur impose une fréquence particulière à l'oscillateur.

Highlight: La fréquence de résonance est légèrement inférieure à la fréquence propre en présence d'amortissement.

Vocabulaire: Le facteur de qualité Q est une grandeur sans unité caractérisant l'efficacité de la résonance.

Rien ne te convient ? Explore d'autres matières.

Knowunity est la meilleure application scolaire dans cinq pays européens.

Knowunity a été mis en avant par Apple et a toujours été en tête des classements de l'App Store dans la catégorie Éducation en Allemagne, en Italie, en Pologne, en Suisse et au Royaume-Uni. Rejoins Knowunity aujourd'hui et aide des millions d'étudiants à travers le monde.

Ranked #1 Education App

Chargement dans le

Google Play

Chargement dans le

App Store

Knowunity est la meilleure application scolaire dans cinq pays européens.

4.9+

Note moyenne de l'appli

20 M

Les élèsves utilisent Knowunity

#1

Dans les palmarès des applications scolaires de 17 pays

950 K+

Les élèves publient leurs fiches de cours

Tu n'es toujours pas convaincu ? Regarde ce que disent les autres élèves ...

Louis B., utilisateur iOS

J'aime tellement cette application [...] Je recommande Knowunity à tout le monde ! !! Je suis passé de 11 à 16 grâce à elle :D

Stefan S., utilisateur iOS

L'application est très simple à utiliser et bien faite. Jusqu'à présent, j'ai trouvé tout ce que je cherchais :D

Lola, utilisatrice iOS

J'adore cette application ❤️ Je l'utilise presque tout le temps pour réviser.

 

Physique/Chimie

150

17 avr. 2022

6 pages

Cours et Exos sur les Systèmes Oscillants: Masse-Ressort, Harmoniques et Plus!

user profile picture

Lilia

@lilia_bdh

L'étude des systèmes oscillants constitue un domaine fondamental de la physique, englobant les mouvements périodiques autour d'une position d'équilibre. Ce document explore les concepts essentiels des oscillations, leurs caractéristiques et leurs différents régimes.

• Les oscillations libresse produisent sans... Affiche plus

D
C
U
U
.
•
LES SYSTÈMES
OSCILLANTS
●
D- DEFINITIONS
O
Vibration : Un système est en vibration si l'une
дли
le caractérisent évolue
cles gra

Inscris-toi pour voir le contenuC'est gratuit!

Accès à tous les documents

Améliore tes notes

Rejoins des millions d'étudiants

En t'inscrivant, tu acceptes les Conditions d'utilisation et la Politique de confidentialité.

Les oscillations libres

Cette section traite des oscillations libres, qui se produisent sans apport d'énergie extérieure après une perturbation initiale.

Les oscillations libres peuvent présenter quatre régimes différents :

  1. Régime périodique : oscillations d'amplitude constante
  2. Régime pseudo-périodique : oscillations amorties avec une amplitude décroissante
  3. Régime critique : retour à l'équilibre sans oscillation
  4. Régime apériodique : retour lent à l'équilibre sans oscillation

Le temps caractéristique d'amortissement τ est introduit pour décrire la décroissance de l'amplitude dans le cas des oscillations amorties.

Highlight: Dans le régime pseudo-périodique, l'amplitude des oscillations diminue de 63% après une durée égale à τ.

Définition: Les oscillations libres se produisent lorsqu'un système oscillant évolue sans apport d'énergie extérieure après avoir été écarté de sa position d'équilibre.

Exemple: Un pendule simple lâché d'une certaine hauteur effectue des oscillations libres amorties.

D
C
U
U
.
•
LES SYSTÈMES
OSCILLANTS
●
D- DEFINITIONS
O
Vibration : Un système est en vibration si l'une
дли
le caractérisent évolue
cles gra

Inscris-toi pour voir le contenuC'est gratuit!

Accès à tous les documents

Améliore tes notes

Rejoins des millions d'étudiants

En t'inscrivant, tu acceptes les Conditions d'utilisation et la Politique de confidentialité.

Aspect énergétique des oscillations

Cette partie examine les échanges d'énergie qui se produisent dans les systèmes oscillants.

Un oscillateur stocke toujours au moins deux formes d'énergie :

  • Pour un oscillateur mécanique : énergie cinétique et énergie potentielle
  • Pour un oscillateur électrique : énergie magnétique et énergie électrostatique

En régime périodique, l'énergie totale stockée reste constante, avec des conversions périodiques entre les différentes formes d'énergie.

En régime pseudo-périodique, l'énergie totale stockée décroît au cours du temps en raison des transferts vers l'extérieur.

Highlight: L'étude énergétique permet de comprendre les mécanismes de conservation et de dissipation dans les systèmes oscillants.

Exemple: Dans un circuit LC, l'énergie oscille entre le champ magnétique de la bobine et le champ électrique du condensateur.

D
C
U
U
.
•
LES SYSTÈMES
OSCILLANTS
●
D- DEFINITIONS
O
Vibration : Un système est en vibration si l'une
дли
le caractérisent évolue
cles gra

Inscris-toi pour voir le contenuC'est gratuit!

Accès à tous les documents

Améliore tes notes

Rejoins des millions d'étudiants

En t'inscrivant, tu acceptes les Conditions d'utilisation et la Politique de confidentialité.

Oscillations entretenues et forcées

Ce chapitre aborde les oscillations entretenues et forcées, qui impliquent des apports d'énergie extérieure au système.

Les oscillations entretenues consistent à compenser les pertes d'énergie dues à l'amortissement pour maintenir un régime périodique.

Les oscillations forcées se produisent lorsqu'un système extérieur (excitateur) impose sa fréquence à l'oscillateur. Ce phénomène peut conduire à la résonance, caractérisée par une amplitude maximale des oscillations.

La résonance se produit à une fréquence particulière appelée fréquence de résonance, généralement proche de la fréquence propre de l'oscillateur.

Le facteur de qualité Q est introduit pour caractériser la résonance. C'est une grandeur sans dimension qui reflète la "qualité" de la résonance.

Définition: La résonance est un phénomène où l'amplitude des oscillations forcées atteint un maximum pour une fréquence d'excitation particulière.

Vocabulaire: Le facteur de qualité Q est un paramètre adimensionnel qui caractérise la "finesse" d'une résonance.

Exemple: La résonance mécanique peut être observée sur un pont soumis à des oscillations forcées par le vent ou le passage de véhicules.

D
C
U
U
.
•
LES SYSTÈMES
OSCILLANTS
●
D- DEFINITIONS
O
Vibration : Un système est en vibration si l'une
дли
le caractérisent évolue
cles gra

Inscris-toi pour voir le contenuC'est gratuit!

Accès à tous les documents

Améliore tes notes

Rejoins des millions d'étudiants

En t'inscrivant, tu acceptes les Conditions d'utilisation et la Politique de confidentialité.

Page 5 : Oscillations Entretenues

Cette page aborde les oscillations entretenues et leur importance dans le maintien du mouvement oscillatoire.

Définition: L'entretien des oscillations consiste à compenser les pertes d'énergie dues à l'amortissement.

Highlight: Le régime périodique parfait n'existe pas naturellement en raison des phénomènes d'amortissement toujours présents.

D
C
U
U
.
•
LES SYSTÈMES
OSCILLANTS
●
D- DEFINITIONS
O
Vibration : Un système est en vibration si l'une
дли
le caractérisent évolue
cles gra

Inscris-toi pour voir le contenuC'est gratuit!

Accès à tous les documents

Améliore tes notes

Rejoins des millions d'étudiants

En t'inscrivant, tu acceptes les Conditions d'utilisation et la Politique de confidentialité.

Page 6 : Oscillations Forcées et Résonance

Cette dernière partie traite des oscillations forcées et du phénomène de résonance.

Définition: La résonance se produit lorsque l'excitateur impose une fréquence particulière à l'oscillateur.

Highlight: La fréquence de résonance est légèrement inférieure à la fréquence propre en présence d'amortissement.

Vocabulaire: Le facteur de qualité Q est une grandeur sans unité caractérisant l'efficacité de la résonance.

D
C
U
U
.
•
LES SYSTÈMES
OSCILLANTS
●
D- DEFINITIONS
O
Vibration : Un système est en vibration si l'une
дли
le caractérisent évolue
cles gra

Inscris-toi pour voir le contenuC'est gratuit!

Accès à tous les documents

Améliore tes notes

Rejoins des millions d'étudiants

En t'inscrivant, tu acceptes les Conditions d'utilisation et la Politique de confidentialité.

Définitions et grandeurs utiles des systèmes oscillants

Ce chapitre introduit les concepts fondamentaux des systèmes oscillants et définit les grandeurs essentielles pour leur étude.

Une vibration se produit lorsqu'une grandeur caractéristique d'un système évolue autour d'une position d'équilibre. Un phénomène périodique se répète à intervalles réguliers. Une oscillation est un cas particulier de vibration où les grandeurs vibratoires évoluent de manière périodique.

Les grandeurs utiles pour étudier les oscillations incluent :

  • La grandeur vibratoire : grandeur mesurable associée au phénomène oscillatoire
  • La période T : durée d'un cycle complet d'oscillation (en secondes)
  • La fréquence f : nombre d'oscillations par seconde (en hertz), reliée à la période par f = 1/T
  • L'amplitude : valeur maximale atteinte par la grandeur vibratoire

Définition: Une oscillation est un mouvement de va-et-vient périodique autour d'une position d'équilibre.

Vocabulaire: La période propre d'un oscillateur est la durée d'une oscillation complète en l'absence d'amortissement.

Exemple: Pour un pendule simple, la grandeur vibratoire peut être l'angle formé avec la verticale.

Rien ne te convient ? Explore d'autres matières.

Les étudiants nous adorent — il ne manque plus que toi.

4.9/5

App Store

4.8/5

Google Play

L'application est très facile d'utilisation et bien conçue. Jusqu'à présent, j'ai trouvé tout ce que je cherchais et j'ai pu apprendre beaucoup de choses grâce aux présentations ! Je vais certainement utiliser l'application pour un travail en classe ! Et comme source d'inspiration personnelle, elle est bien sûr aussi très utile.

Stefan S

utilisateur iOS

Cette application est vraiment super. Il y a tellement de fiches de révision et d'aide, [...]. Par exemple, la matière qui me pose problème est le français et l'appli a un choix d'aide très large. Grâce à cette application, je me suis améliorée en français. Je la recommanderais à tout le monde.

Samantha Klich

utilisatrice Android

Waouh, je suis vraiment abasourdi. J'ai essayé l'application parce que je l'avais déjà vue plusieurs fois dans la publicité et j'ai été absolument choquée. Cette appli est L'AIDE dont on rêve pour l'école et surtout, elle propose tellement de choses, comme des rédactions et des fiches qui m'ont personnellement TRÈS bien aidé.

Anna

utilisatrice iOS

Meilleur application je voulais m'entraîner pour mes maths puis j'ai tout compris d'un coup c'est mon nouveau prof maintenant 🤣🤣

Thomas R

utilisateur d' Android

super application pour réviser je révise tout les soirs

Esteban M

utilisateur d'Android

Permet de vraiment comprendre les cours sous forme de fiches de révisions déjà faites ! Incroyable, je recommande vraiment

Leny

utilisateur d'Android

L'application est tout simplement géniale ! Il me suffit de taper mon sujet dans la barre de recherche et je le vérifie très rapidement. Je ne dois plus regarder 10 vidéos YouTube pour comprendre quelque chose et j'économise ainsi mon temps. Je te le recommande !

Sudenaz Ocak

utilisateur Android

Cette application m'a vraiment fait m'améliorer ! J'étais vraiment nul en maths à l'école et grâce à l'appli, je suis meilleur en maths ! Je suis tellement reconnaissante que vous ayez créé cette application.

Greenlight Bonnie

utilisateur Android

PARFAIT 🌟 💕🔥 ça facilite Vrmt la révision avec des fiches de révisions fascinants✨🥰

Khady

utilisatrice d'Android

Je conseille vraiment ! je galère à avoir des cours clairs et ça aide énormément !!

Claire

utilisatrice iOS

C’est vraiment mais vraiment la meilleurs appli au début de l’année au collège jetait une élève perturbatrice et j’avais 9 de moyenne générale plus précisément 9,68... Et la un de mes potes me donne cette appli pour réviser c’était incroyable y’a des fiche de révision des quiz bref grâce à cette appli je suis passé de 9,68 à 17,40 trop contente 🤩🤩

Raoul

utilisateur IOS

Knowunity est vraiment une application incroyable elle est pour tous les âges et s’adapte à tous les niveaux.Elle permet de mieux comprendre et apprendre. Cette application est super pour les devoirs et pour les contrôles je la recommande à tous le monde petit ou grands

Ella

utilisatrice iOS

L'application est très facile d'utilisation et bien conçue. Jusqu'à présent, j'ai trouvé tout ce que je cherchais et j'ai pu apprendre beaucoup de choses grâce aux présentations ! Je vais certainement utiliser l'application pour un travail en classe ! Et comme source d'inspiration personnelle, elle est bien sûr aussi très utile.

Stefan S

utilisateur iOS

Cette application est vraiment super. Il y a tellement de fiches de révision et d'aide, [...]. Par exemple, la matière qui me pose problème est le français et l'appli a un choix d'aide très large. Grâce à cette application, je me suis améliorée en français. Je la recommanderais à tout le monde.

Samantha Klich

utilisatrice Android

Waouh, je suis vraiment abasourdi. J'ai essayé l'application parce que je l'avais déjà vue plusieurs fois dans la publicité et j'ai été absolument choquée. Cette appli est L'AIDE dont on rêve pour l'école et surtout, elle propose tellement de choses, comme des rédactions et des fiches qui m'ont personnellement TRÈS bien aidé.

Anna

utilisatrice iOS

Meilleur application je voulais m'entraîner pour mes maths puis j'ai tout compris d'un coup c'est mon nouveau prof maintenant 🤣🤣

Thomas R

utilisateur d' Android

super application pour réviser je révise tout les soirs

Esteban M

utilisateur d'Android

Permet de vraiment comprendre les cours sous forme de fiches de révisions déjà faites ! Incroyable, je recommande vraiment

Leny

utilisateur d'Android

L'application est tout simplement géniale ! Il me suffit de taper mon sujet dans la barre de recherche et je le vérifie très rapidement. Je ne dois plus regarder 10 vidéos YouTube pour comprendre quelque chose et j'économise ainsi mon temps. Je te le recommande !

Sudenaz Ocak

utilisateur Android

Cette application m'a vraiment fait m'améliorer ! J'étais vraiment nul en maths à l'école et grâce à l'appli, je suis meilleur en maths ! Je suis tellement reconnaissante que vous ayez créé cette application.

Greenlight Bonnie

utilisateur Android

PARFAIT 🌟 💕🔥 ça facilite Vrmt la révision avec des fiches de révisions fascinants✨🥰

Khady

utilisatrice d'Android

Je conseille vraiment ! je galère à avoir des cours clairs et ça aide énormément !!

Claire

utilisatrice iOS

C’est vraiment mais vraiment la meilleurs appli au début de l’année au collège jetait une élève perturbatrice et j’avais 9 de moyenne générale plus précisément 9,68... Et la un de mes potes me donne cette appli pour réviser c’était incroyable y’a des fiche de révision des quiz bref grâce à cette appli je suis passé de 9,68 à 17,40 trop contente 🤩🤩

Raoul

utilisateur IOS

Knowunity est vraiment une application incroyable elle est pour tous les âges et s’adapte à tous les niveaux.Elle permet de mieux comprendre et apprendre. Cette application est super pour les devoirs et pour les contrôles je la recommande à tous le monde petit ou grands

Ella

utilisatrice iOS