Oscillations forcées (Résonance)

Le sommet du pendule élastique (cercle rouge) est en mouvement d'aller-retour - par exemple avec la main; ce mouvement est harmonique, ce qui signifie qu'il est possible de le décrire par une fonction sinusoïdale. Les oscillations du pendule élastique créées de cette manière sont appelées oscillations forcées.

Le bouton "Remise à zéro" remet le pendule élastique dans sa position initiale. Vous pouvez démarrer ou arrêter et continuer la simulation avec les deux autres boutons. Si vous choisissez l'option "Mouvement lent" le mouvement est cinq fois plus lent. La constante de raideur, la masse, la constante d'atténuation et la pulsation du résonateur peuvent être changées dans certaines limites. Vous pouvez en outre ou sélectionner un des trois diagrammes en utilisant le bouton approprié:

This browser doesn't support HTML 5 canvas!

En tout, on peut avoir trois cas différents:

Si la fréquence de l'excitateur est très petite (cela signifie que le sommet du pendule élastique est mis en mouvement très lent), le pendule oscille d'une manière presque synchrone avec l'excitateur et avec presque la même amplitude.

Si la fréquence de l'excitateur s'accorde avec la fréquence propre du pendule élastique, les oscillations du pendule augmente de plus en plus (c'est la résonance); dans ce cas les oscillations sont en quadrature avec celles de l'excitateur (retard d'un quart de période).

Si la fréquence de l'excitateur est très grande, le résonateur oscille seulement avec une très petite l'amplitude et presque en opposition de phase.

Si la constante d'atténuation (le frottement) est très petite, l'état transitoire est trop important; donc vous devez attendre quelque temps pour observer les trois cas mentionné si dessus.