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Physique

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Cours / Physique / Terminale S

Les systèmes oscillants et leurs caractéristiques

1. Définition
2. Position d’équilibre
- a. Définition
- b. Equilibre stable
- c. Equilibre instable
3. Types d’oscillateurs
- a. Oscillateur libre
- b. Oscillateur libre non amorti
- c. Oscillateur libre amorti faiblement
- d. Amortissement fort

Objectif : Beaucoup de systèmes de la vie courante, comme les suspensions d’une automobile ou d’un vélo tout terrain, le balancier d’une horloge, les ponts suspendus sont des systèmes mécaniques oscillants.
L’étude de leurs caractéristiques communes (période, fréquence et amplitude) et de leur mouvement (oscillations amorties ou non) permet d’améliorer leur fonctionnement.

1. Définition

Un système mécanique oscillant est un système mécanique qui a un mouvement périodique autour de sa position d’équilibre stable.

Par exemple, les suspensions d’une automobile ou d’un vélo tout terrain, le pendule, un pont suspendu ou encore un système solide-ressort sont des systèmes mécaniques oscillants.

Le mouvement des planètes est bien périodique néanmoins, ce mouvement est unidirectionnel (il s’effectue toujours dans le même sens) : ce n’est donc pas un système mécanique oscillant.

Période : La période d’un système mécanique oscillant est le plus petit intervalle de temps que le phénomène met pour se reproduire identiquement à lui-même au cours du temps.
La période est notée T.
Son unité est la seconde (s).
Fréquence : La fréquence d’un système mécanique oscillant est le nombre de période(s) de ce système par seconde.
La fréquence est notée f.
Elle se mesure en hertz (Hz), dans le système international
Rappel : f = 1 / T.
Amplitude : L’amplitude du mouvement est l’écart

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