Oscillateur libre

OSCILLATIONS NON AMORTIES

On néglige les frottements.

L'équation différentielle est de la forme:

La solution est du type:

L'énergie mécanique se conserve: au cours du mouvement, il y a transfert d'énergie potentielle en énergie cinétique et inversement.

 

OSCILLATIONS AMORTIES

Les frottements ne sont plus négligeables.

L'équation différentielle est de la forme:

On définit le facteur de qualité:

La forme de la solution dépend de l'amortissement. (Equation caractéristique: ; Déterminant: )

- Frottement important (): les système est apériodique: l'oscillateur revient à sa position d'équilibre stable sans osciller.

- Frottement faible (): le système est pseudo-périodique: l'oscillateur oscille de part et d'autre de sa position d'équilibre, avec une pulsation proche de sa pulsation propre; l'amplitude des oscillations diminue exponentiellement au cours du temps.
La solution est du type: , avec .

L'énergie mécanique diminue au cours du temps.