Lorsqu’une force d’oscillation est appliquée à un système, celui-ci commence à osciller à sa fréquence naturelle. L'amplitude de l'oscillation augmentera jusqu'à ce que l'énergie apportée au système soit égale à l'énergie perdue à cause du frottement et d'autres forces d'amortissement.
La résonance peut être un phénomène bénéfique ou néfaste, selon les circonstances. Par exemple, la résonance peut être utilisée pour amplifier le son des instruments de musique et pour créer des vibrations pouvant être utilisées pour faire fonctionner des machines. Cependant, la résonance peut également provoquer des vibrations destructrices, comme celles qui peuvent se produire dans les ponts et les bâtiments lors de tremblements de terre.
Voici une explication plus détaillée de la résonance :
Lorsqu'une force d'oscillation est appliquée à un système, les particules du système sont déplacées de leur position d'équilibre. Les particules oscillent alors autour de leurs positions d'équilibre et l'énergie du système est transférée d'une forme à une autre.
Lorsque les particules oscillent, elles entrent en collision les unes avec les autres et avec les limites du système. Ces collisions font perdre de l’énergie au système à cause du frottement et d’autres forces d’amortissement. La vitesse à laquelle le système perd de l'énergie est proportionnelle à la fréquence de l'oscillation.
Lorsque la fréquence de la force appliquée est égale à la fréquence naturelle du système, le système entre en résonance. À cette fréquence, l'énergie d'entrée est égale à l'énergie perdue à cause des forces d'amortissement, et l'amplitude de l'oscillation continuera d'augmenter jusqu'à ce que le système soit détruit ou que la force motrice soit supprimée.
La résonance peut être un phénomène bénéfique, selon les circonstances. Par exemple, la résonance peut être utilisée pour amplifier le son des instruments de musique et pour créer des vibrations pouvant être utilisées pour faire fonctionner des machines. Cependant, la résonance peut également provoquer des vibrations destructrices, comme celles qui peuvent se produire dans les ponts et les bâtiments lors de tremblements de terre.
Voici quelques exemples de résonance :
* Pendule : Un pendule est un exemple simple de système pouvant résonner. Lorsqu’un pendule est perturbé par rapport à sa position d’équilibre, il oscille à sa fréquence naturelle. La fréquence propre d'un pendule est déterminée par sa longueur.
* Instruments de musique : De nombreux instruments de musique, comme les violons et les guitares, utilisent la résonance pour amplifier le son. Les cordes d'un instrument de musique sont pincées ou frottées, et les vibrations qui en résultent font résonner le corps de l'instrument. Cette résonance amplifie le son des cordes.
* Tremblements de terre : Les tremblements de terre peuvent provoquer des vibrations destructrices dans les ponts et les bâtiments. Ces vibrations peuvent être provoquées par la résonance des structures avec les ondes sismiques générées par le séisme.
