Mouvement oscillatoire

Cet article est écrit pour donner un bref et bon concept concernant le mouvement oscillatoire, le mouvement harmonique simple(SHM)et là quelques exemples. Dans notre vie quotidienne, nous rencontrons différentes choses dans lesquelles nous voyons ces phénomènes se produire, alors passons en revue ces sujets.

Le mouvement oscillatoire peut être qualifié de mouvement répété dans lequel un objet répète le même mouvement encore et encore. En l’absence de friction, le mouvement oscillatoire se poursuivrait éternellement ; mais dans le monde réel, le système finit par se stabiliser en équilibre. Le mouvement oscillatoire se retrouve dans le monde physique dans différents cas, de l’oscillation du noyau d’uranium avant sa fission aux molécules de dioxyde de carbone qui oscillent dans l’univers, absorbant et contribuant au réchauffement de la planète. Les bâtiments et les ponts subissent des mouvements oscillatoires, avec parfois des résultats désastreux. Même les étoiles oscillent. Les ondes – du son aux vagues océaniques en passant par les ondes sismiques dans la terre solide – impliquent en fin de compte un mouvement oscillatoire.

Ici, dans la fig 1.1, nous pouvons voir deux quantités qui décrivent le mouvement oscillatoire ; l’amplitude est le déplacement maximal par rapport à l’équilibre, et la période est le temps que prend le mouvement pour se répéter. L’autre façon d’exprimer les aspects temporels est la fréquence, ou le nombre de cycles d’oscillation par unité de temps. La fréquence f et la période T sont des façons complémentaires de transmettre la même information, et mathématiquement, elles sont inverses:

f=(1/T)

fig 1.1

La fréquence se mesure en hertz (Hz), et un hertz est égal à un cycle d’oscillation par seconde.

Mouvement harmonique simple (SHM)

Lorsque nous parlons d’onde, nous avons le mouvement harmonique simple. Le mouvement harmonique simple est un type de mouvement oscillatoire. Un mouvement harmonique simple a trois choses, il fait essentiellement : Le mouvement revient toujours à l’équilibre, suit le même chemin et oscille autour de l’équilibre. Le MHS se produit lorsque la force ou le couple qui tend à rétablir l’équilibre est directement proportionnel au déplacement par rapport à l’équilibre. Dans la fig 1.2, une masse m sur un ressort de constante k a une fréquence angulaire :

ω=√(k/m),

où k=constante du ressort

m=masse d’un objet

fig 1.2 Une masse attachée à un ressort subit un SHM

Nous pouvons trouver l’utilisation du mouvement oscillatoire et du SHM dans différents domaines, du simple pendule au sismo-scope, des sandows aux élastiques, pour l’amortissement et bien d’autres domaines. Le mouvement oscillatoire et le SHM sont tous deux liés et sont des sujets importants dans les ondes et l’oscillation.