Par Matthew Perdue, mis à jour le 30 août 2022
En physique, une période est le temps nécessaire pour effectuer un cycle complet d'un système oscillant, comme un pendule, une masse sur un ressort ou un circuit électronique. C'est l'intervalle depuis une position de départ, en passant par les points extrêmes du système, jusqu'au début avant le début du prochain cycle identique.
La période (T) d'un pendule simple est donnée par :
T =2\pi \sqrt{\frac{L}{g}}
Ici, L est la longueur du bras et g est l'accélération gravitationnelle locale. L'équation montre que la période augmente proportionnellement à la longueur et diminue à mesure que la gravité augmente. Par exemple, un pendule de même longueur oscille plus lentement sur la Lune (où g n'est qu'un sixième de celui de la Terre) que sur Terre.
La période d'oscillation d'un système masse-ressort est la suivante :
T =2\pi \sqrt{\frac{m}{k}}
Avec m la masse attachée et k la constante du ressort (rigidité), la période augmente avec la masse ajoutée et diminue lorsque le ressort est plus rigide. La suspension d'un véhicule lourd, par exemple, oscille plus lentement après avoir heurté une bosse qu'une voiture plus légère avec des ressorts identiques.
Pour les vagues, comme les ondulations sur l'eau ou le son dans l'air, la période est l'inverse de la fréquence :
T =\frac{1}{f}
Ainsi, à mesure que la fréquence de l’onde (en hertz) augmente, sa période diminue. Cette relation inverse est fondamentale pour comprendre le comportement des vagues.
Les oscillateurs électroniques génèrent des signaux périodiques grâce à la conception de circuits. Dans les oscillateurs RC, la période dépend des valeurs de la résistance (R) et du condensateur (C) :T =R·C. Cependant, les oscillateurs à cristal de quartz utilisent la vibration stable du quartz pour régler la période avec une grande précision, ce qui les rend idéaux pour les horloges et les systèmes de communication.
