Le changement régulier de la quantité physique autour des points centraux est connu sous le nom d'oscillation. L'état est changé entre deux points extrêmes.
Le déplacement maximal de l'oscillation de la position moyenne de part et d'autre des points est appelé amplitude d'oscillation. Il est également indiqué comme l'amplitude du changement de la quantité oscillante.
Le mouvement constant de va-et-vient d'une variable ou d'un objet entre deux points fixes est appelé oscillation. La valeur de crête ou le déplacement atteint par l'objet oscillant est connu sous le nom d'amplitude. Le pendule, les ressorts, les cordes de guitare sont autant d'exemples d'oscillation. Dans la figure donnée ci-dessus, la balle se déplace du point O au point A puis de là au point O puis au point B. En calculant la longueur entre O et A ou O et B on obtient l'amplitude de l'oscillation.
Amplitude de la formule d'oscillation
L'amplitude de l'oscillation est représentée par A. Pour l'oscillation sur toute la plage, l'amplitude est dérivée de 2A. L'oscillation étant une fonction périodique, son équation d'onde est représentée par une fonction sinus ou cosinus. La formule pour l'amplitude de l'oscillation est :
x = Un péché ωt
or
x = A cos ωt
x est le déplacement de la particule
A est l'amplitude maximale
ω est le fréquence angulaire
t est l'intervalle de temps
est le déphasage
Fréquence des unités d'oscillation
La fréquence vous fournit la connaissance des oscillations faites par unité de seconde. Il est également indiqué comme le cycle terminé en 1 seconde. Un cycle signifie une oscillation complète.
La fréquence est représentée par f. La relation entre la fréquence et la période de temps est donnée comme suit :
f = 1/T
f est la fréquence et T est la période de temps de l'oscillation.
L'unité SI de fréquence est donnée par :
f = 1 cycle / 1 seconde
L'unité de fréquence est donc Hertz, Hz.
Amplitude du ressort oscillant
Le mouvement d'un ressort est un exemple d'oscillation. Lorsque nous appuyons ou tirons sur le ressort, il entre en mouvement continu. Ce type de mouvement continu est connu sous le nom de mouvement harmonique simple.
Le ressort peut être dans deux dispositions;
Système vertical
Ici comme le montre la figure, la ficelle est fixée en un point et suspendue verticalement. Lorsque la charge est suspendue au ressort, elle s'étire jusqu'à la longueur y puis commence à osciller. La figure montre le déplacement maximum et minimum comme +A et -A.
La fréquence angulaire est donnée par :
t = k/m
Où;
t = 2f
L'équation solution de l'oscillation du ressort est :
x = Un péché ωt
Système horizontal
L'amplitude de tout type de mouvement harmonique simple utilise l'équation donnée;
x = Un péché ωt
La l'énergie change à chaque point entre la cinétique et le potentiel énergie. L'énergie totale reste toujours constante. Par conséquent, nous obtenons;
Ela totalité de votre cycle de coaching doit être payée avant votre dernière session. = U + k
L'équation de position et de vitesse de l'oscillation est définie comme :
x = A cos ωt
En utilisant l'identité trigonométrique :
cos2 + péché2 = 1
et
ω2 = k/m
Nous obtenons:
Ela totalité de votre cycle de coaching doit être payée avant votre dernière session. = 1/2 KA2
Cette équation représente la relation entre l'énergie totale du système de ressort et l'amplitude. Par conséquent, l'équation donnée est utilisée pour calculer l'amplitude de l'oscillation du ressort.
Amplitude du pendule d'oscillation
Un pendule est un petit bob attaché à un fil. Il oscille pour générer une oscillation. L'amplitude de l'oscillation du pendule est mesurée comme le déplacement maximum qu'un bob parcourt à partir de la position centrale. La position centrale est la position initiale du bob lorsqu'il est en position de repos. Certains appellent cela l'origine ou l’équilibre position. Le pendule se déplace d'avant en arrière à partir de ce point. La plus grande distance parcourue par le bob de chaque côté est son "amplitude". Des deux côtés, l'amplitude reste la même. Par exemple, si un carré couvre 3 cm du côté gauche, il se déplacera dans la même mesure du côté droit.
Amplitude des unités d'oscillation
L'amplitude est la longueur maximale que couvre une particule à partir de sa position d'équilibre. Étant donné que l'amplitude est une distance parcourue, son unité est un mètre qui est « m ». Le mètre est l'unité standard d'amplitude, mais d'autres unités sont également utilisées. Le kilomètre km', le centimètre cm' et le millimètre mm' sont d'autres unités.
Amplitude d'oscillation du pendule simple
Le pendule simple est un type particulier de pendule dont la taille du bob est beaucoup plus petite que la distance du centre de gravité et du point de suspension de l'objet. L'amplitude du pendule simple n'a aucun effet sur la période de temps. Avec l'augmentation de l'amplitude, la force de rappel augmente également, ce qui annule l'effet.
En comparant l'oscillation du pendule simple avec le mouvement circulaire uniforme, nous obtenons l'équation de solution suivante ;
x = A cos ωt
x pour le déplacement instantané
est la fréquence angulaire
t est pour les intervalles de temps.
Cette équation est utilisée lorsque le point de départ de l'oscillation du pendule est pris comme point extrême. Dans le cas où l'oscillation commence à partir de la position moyenne, l'équation devient ;
x = Un péché ωt
Diagramme d'amplitude d'oscillation
L'oscillation est un mouvement harmonique simple dont l'équation peut être représentée en fonction du sinus et du cosinus. Par conséquent, son diagramme est représenté sous la forme d'un graphique en vagues.
Si une variable oscillante subit un mouvement de va-et-vient régulier, alors la valeur maximale que la particule déplace donne l'amplitude de la variable. Pour tous les types de diagrammes, l'amplitude reste la même : le déplacement maximum des ondes.
Amplitude d'oscillation d'une particule
La longueur absolue de vibration ou de déplacement d'une oscillation sinusoïdale à partir de la position d'équilibre est son amplitude. C'est la taille maximale d'une particule variant périodiquement. La différence d'une particule physique entre sa position extrême et sa position moyenne détermine son amplitude.
Il nous indique simplement l'amplitude de l'oscillation des particules. La formule des oscillations sinusoïdales est :
y = Un péché ωt
où | A | est la valeur absolue de A.
La variable d'amplitude représente une oscillation sinusoïdale. Il fournit la déviation d'une particule de son point moyen à une valeur positive ou négative. Le déplacement des particules est l'amplitude des particules. Une onde transversale peut être décrite avec son amplitude distincte. Chaque fréquence de particule, comme une corde, un pendule et un ressort, a une amplitude.
Comment trouver l'amplitude d'oscillation
Pour trouver l'amplitude d'oscillation, la formule générale utilisée est ;
x = Un péché ωt + Φ
Où,
x est le déplacement de la particule
A est l'amplitude maximale
est la fréquence angulaire
t est l'intervalle de temps
est un déphasage.
Par exemple, un pendule oscille avec une vitesse angulaire = π radians et un déphasage = 0. Alors l'amplitude du pendule, qui couvre 14 cm en 8.50 secondes, est ;
x = A sin ωt + Φ = A sint (0.14*0.85) + 0 = 146 cm
Ensuite, l'amplitude peut être facilement trouvée en examinant l'équation. Dans ce cas, l'amplitude est de 6.
Le cas suivant est celui où le graphique de l'oscillation est fourni. Ici, nous pouvons voir le déplacement maximal de l'onde de chaque côté est. L'amplitude est donc de 5.
Fréquence d'oscillation d'un système masse-ressort
Dans le système masse-ressort ci-dessus, lors de l'ajout de la charge, le ressort se déplace jusqu'à la distance y et l'oscillation l'étire jusqu'à une autre position x.
Selon la loi de Hooke.
F = ky
Sur le schéma, on voit que
W = mg = ky
À partir du diagramme du corps libre, nous pouvons voir que le poids agit vers le bas. La force d'inertie ma agit vers le haut et la force de rappel k(x+y) agit également vers le haut.
Nous obtiendrons:
ma + k (x+y) – W = 0
On sait que W=ky, on obtient donc :
ma + kx = 0
Division par m :
a + k/mx = 0
En la comparant avec l'équation SHM, nous obtenons :
f = 1/2 √k/m
C'est la fréquence d'oscillation du système masse-ressort.
Foire aux questions (FAQ)
Qu'est-ce que l'oscillation ?
L'oscillation se produit dans tous les domaines de la physique et de la vie quotidienne.
L'oscillation est le mouvement répétitif d'une particule, d'un objet ou d'une quantité dans le temps. Les particules oscillantes se déplacent autour de la position moyenne jusqu'aux points extrêmes de chaque côté. Le pendule simple, le ressort, les balançoires de terrain de jeu sont tous des exemples d'oscillation.
En quoi l'oscillation et le mouvement périodique sont-ils différents ?
Le mouvement peut être de deux types oscillation ou mouvement périodique.
Le mouvement périodique est le mouvement régulier d'une particule à intervalles réguliers. En même temps, l'oscillation n'est que le mouvement de va-et-vient d'un objet vibrant. Tout mouvement oscillatoire est périodique, mais l'inverse n'est pas nécessairement vrai. La terre tourne autour du soleil, ce qui est une fonction périodique car elle se répète après un temps fixe. Une balançoire est un objet oscillant.
Quelle est l'amplitude des oscillations ?
Le mouvement répétitif d'une particule est appelé oscillation.
La mesure dans laquelle une particule peut se déplacer est son amplitude. Le déplacement est mesuré de la position moyenne de part et d'autre de la position extrême. 'UNE' représente l'amplitude de l'oscillation et son unité standard est le mètre.
L'oscillation est-elle un simple mouvement harmonique ?
Le mouvement proportionnel au déplacement et sous l'effet de la force retardatrice est appelé mouvement harmonique simple.
Le SHM est un mouvement oscillatoire. Ou nous pouvons dire que l'oscillation est un mouvement harmonique simple. Par exemple, le ressort se déplace sous l'influence de la loi de Hooke, et son mouvement est proportionnel au déplacement. Il s'agit donc d'une oscillation SHM.
Quelle est l'équation des particules oscillantes ?
L'oscillation est le mouvement harmonique simple.
L'équation d'oscillation est la suivante;
x = Un péché ωt + Φ
Où,
x est le déplacement de la particule
A est l'amplitude maximale
est la fréquence angulaire
t est l'intervalle de temps
Φ est un déphasage
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