Oscillations forcées et résonance

N Nair

Oscillations forcées et résonance


J’ai besoin d’une explication très physique du phénomène de résonance associé aux oscillations forcées (amorties). J’ai parcouru HRW et Concepts of Physics par HC Verma, mais cela ne m’a pas été très utile.

J’ai eu une idée mathématique de la chose, mais je ne suis toujours pas confiant.


Gaurav

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Réponses


 Steeven

La résonance, c’est quand vous poussez un enfant sur une balançoire.

Si vous le faites correctement, vous le faites balancer plus haut (vous le poussez dans la même direction qu’il se déplace). Si vous le faites mal, vous arrêtez son balancement (par exemple en poussant, quand il est sur le chemin du retour).


Lorsque vous « ajoutez » ou « augmentez » l’amplitude des oscillations, c’est la résonance .

Vous devez pousser avec la même fréquence qu’il se balance. (S’il se balance d’avant en arrière en 3 secondes, alors vous devez avancer exactement toutes les 3 secondes). Vous devez également être en phase. (Même lorsque votre fréquence de poussée est égale à sa fréquence de swing, vous ne devez pas pousser lorsqu’il recule.)

entrez la description de l'image ici

J’ai besoin d’une explication très physique du phénomène de résonance associé aux oscillations forcées (amorties)

Une oscillation amortie ne change que l’amplitude avec le temps. Pas la fréquence. La résonance n’est pas différente dans ce cas.

Si vous voulez une oscillation régulière avec une amplitude constante, vous devez bien sûr forcer une oscillation sur le système et atteindre la résonance pour annuler l’amortissement.

docscience

Notez dans l’exemple de swing si le parent pousse et transmet la même quantité d’énergie qui est perdue par le frottement du vent et les pertes par frottement dans les articulations du pivot du pendule pendant un cycle, alors l’oscillation atteint un cycle limite stable d’amplitude constante. Si moins d’énergie, l’amplitude diminue. Si plus d’énergie, l’amplitude augmente. Si le parent cesse de pousser, toute l’énergie finit par s’évacuer et l’enfant finit par se reposer. L’amortissement est simplement synonyme de pertes d’énergie.

docscience

Dans les systèmes pratiques, il y a toujours des pertes d’énergie, donc pour maintenir perpétuellement une résonance, vous devez fournir une source d’énergie pour compenser la perte.

N Nair

@docscience: belle interprétation

 

#et, forcées, Oscillations, résonance

 

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