Oscillation libre : Mouvement périodique d’un système isolé, sans force extérieure continue, autour d’une position d’équilibre stable. La seule force agissant est conservative, comme la force de rappel d’un ressort ou la gravitation dans un pendule.
Oscillateur harmonique : Système dont le mouvement est décrit par une équation différentielle linéaire du second ordre de la forme ¨x(t) + ω₀² x(t) = 0, où ω₀ est la pulsation propre. Exemple : masse-ressort, pendule simple pour petites amplitudes.
Pulsation propre (ω₀) : Fréquence angulaire caractéristique d’un oscillateur, exprimée en rad.s⁻¹, correspondant à la fréquence naturelle du système sans amortissement. Relation avec la période T₀ : ω₀ = 2π / T₀.
Énergie mécanique (Em) : Somme de l’énergie potentielle (Ep) et cinétique (Ec) d’un oscillateur. Elle reste constante en l’absence d’amortissement et de forces non conservatives. Elle est proportionnelle au carré de l’amplitude.
1. Qu'est-ce qu'une oscillation libre en physique ?
2. Quelle est l’équation différentielle qui modélise l’évolution d’un oscillateur harmonique non amorti ?
3. Quelle est la fonction principale de l'équation d’évolution d’un oscillateur harmonique?
Oscillation libre — définition ?
Mouvement périodique d’un système isolé sans force extérieure.
Oscillateur harmonique — rôle ?
Modélise un mouvement sinusoïdal autour d’un équilibre.
Pulsation propre (ω₀) — relation ?
ω₀ = 2π / T₀, fréquence naturelle.
Énergie mécanique — composition ?
Somme d’énergie potentielle et cinétique.
Amortissement — cause ?
Frottements ou résistances dissipant l’énergie.
Régimes d’évolution — dépendance ?
Selon le facteur Q, Q faible ou élevé.
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