2.1Q u’est-ce qu’un oscillateur ? 15
2.1Q U’EST-CE QU’UN OSCILLATEUR ?
Commençons par une véritablee xpérience de table. Sur le bordd ’une table, maintenez fermement l’extrémité d’une règle( en plastique ou en métal)a vecl ep ouce.
L’autre extrémité est dans le vide. Appuyez surl’extrémité libre et relâchez. La règle
vibree né mettant un son caractéristique dû aux chocs répétés entre la règlee tl a
table. En changeant la longueur de la règleau-dessus du vide, on change la sonorité.
Expérience simple àréaliser mais complexeàtranscrire mathématiquement :larègle
oscille autour d’une positionderepos qui est trèsprochedel’horizontale.
Àlasuite de cet exemple,nous choisirons une définition très générale :
Définition
Un oscillateur est un objet ou uneq uantité physique qui décrit une variation
périodique autour d’une positiond’équilibre.
Un système physique en équilibre est un système dont lescaractéristiques physiques
sont constantesdans le temps. Ces caractéristiques peuvent être la position, la vitesse,
la charge électrique, etc.
Parexemple,une bille au fond d’une cuvette est un systèmeenéquilibre.Sionperturbe la bille en lui donnant un coup, elle va retourneraufond de la cuvette et retrouversapositiond’équilibre ( figure2.1). Au contraire,une bille immobile au sommet
g
( a )( b)
(c)
( d )
Figure 2.1 Lespositionsd’équilibres(en bleu) peuvent être stables (a, c) ou
instables (b,d) .Dansc es exemples, c’estlaf orce de pesanteurqui estm otrice.
©Dunod –Laphotocopienon autorisée est un délit
2.1Q U’EST-CE QU’UN OSCILLATEUR ?
Commençons par une véritablee xpérience de table. Sur le bordd ’une table, maintenez fermement l’extrémité d’une règle( en plastique ou en métal)a vecl ep ouce.
L’autre extrémité est dans le vide. Appuyez surl’extrémité libre et relâchez. La règle
vibree né mettant un son caractéristique dû aux chocs répétés entre la règlee tl a
table. En changeant la longueur de la règleau-dessus du vide, on change la sonorité.
Expérience simple àréaliser mais complexeàtranscrire mathématiquement :larègle
oscille autour d’une positionderepos qui est trèsprochedel’horizontale.
Àlasuite de cet exemple,nous choisirons une définition très générale :
Définition
Un oscillateur est un objet ou uneq uantité physique qui décrit une variation
périodique autour d’une positiond’équilibre.
Un système physique en équilibre est un système dont lescaractéristiques physiques
sont constantesdans le temps. Ces caractéristiques peuvent être la position, la vitesse,
la charge électrique, etc.
Parexemple,une bille au fond d’une cuvette est un systèmeenéquilibre.Sionperturbe la bille en lui donnant un coup, elle va retourneraufond de la cuvette et retrouversapositiond’équilibre ( figure2.1). Au contraire,une bille immobile au sommet
g
( a )( b)
(c)
( d )
Figure 2.1 Lespositionsd’équilibres(en bleu) peuvent être stables (a, c) ou
instables (b,d) .Dansc es exemples, c’estlaf orce de pesanteurqui estm otrice.
©Dunod –Laphotocopienon autorisée est un délit