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Ç×××ÐÐÐØÙÖ ÖÑÓÒÒÕÙÙ
On appelle signal physique une grandeur physique dépendant du temps. Dans cette partie du
cours, on s’intéressera surtout à des signaux périodiques. Un signal périodique est un signal
qui se reproduit identique à lui-même au cours du temps. Le plus fondamental des signaux
périodiques est le signal sinusoïdal.
Dans ce chapitre, on introduit un modèle physique qui produit un signal sinusoïdal appelé
l’oscillateur harmonique. Les adjectifs harmonique et sinusoïdal sont synonymes : on rencontre parfois les expressions « signal harmonique » ou « oscillateur sinusoïdal ».
L’exemple étudié dans ce chapitre est un oscillateur harmonique mécanique. Cependant on
retrouve ce modèle dans bien d’autres domaines de la physique, notamment l’électricité.
1 Un oscillateur harmonique mécanique
1.1 Système étudié
Le système mécanique oscillant le plus simple est une masse accrochée à un ressort.
On considère dans ce paragraphe un mobile de masse m qui se déplace sans frottement le
long d’une tige horizontale (figure 1.1). Sa position est repérée par l’abscisse x de son centre
d’inertie G mesurée sur l’axe (Ox) matérialisé par la tige. On choisit de placer l’origine de
l’axe (Ox) de manière que G coïncide avec O dans la position d’équilibre (voir figure 1.1).
équilibre
mouvement
O
O
x
x
x
G
G
− →
R
− →
R
m − → g
m − → g
− →
F
Figure 1.1 – Un exemple d’oscillateur harmonique mécanique.
Ç×××ÐÐÐØÙÖ ÖÑÓÒÒÕÙÙ
On appelle signal physique une grandeur physique dépendant du temps. Dans cette partie du
cours, on s’intéressera surtout à des signaux périodiques. Un signal périodique est un signal
qui se reproduit identique à lui-même au cours du temps. Le plus fondamental des signaux
périodiques est le signal sinusoïdal.
Dans ce chapitre, on introduit un modèle physique qui produit un signal sinusoïdal appelé
l’oscillateur harmonique. Les adjectifs harmonique et sinusoïdal sont synonymes : on rencontre parfois les expressions « signal harmonique » ou « oscillateur sinusoïdal ».
L’exemple étudié dans ce chapitre est un oscillateur harmonique mécanique. Cependant on
retrouve ce modèle dans bien d’autres domaines de la physique, notamment l’électricité.
1 Un oscillateur harmonique mécanique
1.1 Système étudié
Le système mécanique oscillant le plus simple est une masse accrochée à un ressort.
On considère dans ce paragraphe un mobile de masse m qui se déplace sans frottement le
long d’une tige horizontale (figure 1.1). Sa position est repérée par l’abscisse x de son centre
d’inertie G mesurée sur l’axe (Ox) matérialisé par la tige. On choisit de placer l’origine de
l’axe (Ox) de manière que G coïncide avec O dans la position d’équilibre (voir figure 1.1).
équilibre
mouvement
O
O
x
x
x
G
G
− →
R
− →
R
m − → g
m − → g
− →
F
Figure 1.1 – Un exemple d’oscillateur harmonique mécanique.