1) Exemples
Les système oscillant sont partout, les plus connu sont la balançoire et l’horloge.
2) Système oscillants en mécanique
a. pendule pesant
Le système est composé d’une masse suspendu à un fil inextensible.
Il oscille autour d’une position d’équilibre a cause de son poids.
b. le pendule élastique
Le système est composé d’une masse suspendu à un ressort.
Il oscille à cause de la force de rappel du ressort.
II] étude du pendule pesant.
1) Etude expérimentale
Etude du système masse suspendu par un fil de longueur l de masse négligeable qui est écarter de sa position initiale.
Les oscillations d’un pendule simple (non amortie) sont périodique on en détermine la fréquence d’oscillation avec f=1/T.
2) Etude du mouvement
Système masse, Référentielle : Terrestre.
Bilan des forces : poids P et force exerce par le fil T.
A l’équilibre d’après le principe d’inertie: la somme des forces est égale au vecteurs nul. Donc on a que P=T puisse que les forces se compensent.
La tension du fil n’est pas à l’origine du mouvement d’oscillation. Car elle est perpendiculaire au déplacement donc son travaille est nul.
III] lois du pendule simple
1) loi d’isochronisme des petites oscillations
Pour une amplitude faible de la période d’oscillation et indépendamment de l’amplitude et téta<10° est constante.
2) loi des masses
La période T des oscillations est indépendante de la masse de l’objet suspendu au fil
3) loi des longueur
La période T des oscillations d’un pendule pesant dépend de la longueur du fil, la période est proportionnel à la racine carré de l : T=k.(l)^1/2.
4) Influence de l’intensité du champ de pesanteur
La période T d’oscillation est proportionnelle à l’inverse de la racine carré de g,
T=k’.(g)^(-1/2).
5) Période d’un pendule simple
T=2.Pi (l/g)^1/2 .
IV] oscillations libres amorties
L’amplitude va décroitre, au cours du temps. L’oscillation est amortie. On aura un mouvement pseudopériodique, si les amortissements sont très forts, on aura un mouvement apériodique.
V] Oscillation forcé et résonnance
La période T d’oscillation correspond à la période Te de l’excitateur magnétique. Lorsque la période Te de l’excitateur est proche de la période propre To du pendule : l’amplitude des oscillations est maximale, on dit qu’il y a résonance.
