Voici une ventilation:
1. Énergie potentielle:
* Il s'agit de l'énergie stockée dans un objet en raison de sa position ou de sa configuration.
* Dans un système oscillant, l'énergie potentielle est maximale aux points extrêmes de l'oscillation (par exemple, déplacement maximal d'un ressort ou d'un pendule).
* Par exemple, un ressort étiré stocke l'énergie potentielle et un pendule à son point le plus élevé stocke une énergie potentielle en raison de sa hauteur.
2. Énergie cinétique:
* Il s'agit de l'énergie possédée par un objet en raison de son mouvement.
* Dans un système oscillant, l'énergie cinétique est maximale à la position d'équilibre (où l'objet n'a aucune énergie potentielle).
* Par exemple, un ressort remontant à sa position d'équilibre a une énergie cinétique, et un pendule à son point le plus bas a une énergie cinétique en raison de sa vitesse.
3. Transformation d'énergie:
* Comme l'objet oscille, il se déplace de sa position de déplacement maximale (où l'énergie potentielle est élevée) à la position d'équilibre (où l'énergie cinétique est élevée).
* À la position d'équilibre, l'énergie potentielle est convertie en énergie cinétique, et vice versa. Cette conversion continue de l'énergie entre les formes potentielles et cinétiques est ce qui entraîne l'oscillation.
4. Pas de forces externes:
* Dans un système oscillant idéalisé, nous supposons qu'aucune forces externes agit sur l'objet, comme la friction ou la résistance à l'air. Ces forces dissiperaient l'énergie, entraînant une diminution de l'amplitude de l'oscillation au fil du temps.
5. Conservation totale d'énergie:
* En l'absence de forces externes, l'énergie totale du système oscillant, qui est la somme de l'énergie potentielle et cinétique, reste constante tout au long de l'oscillation. Cela signifie que l'énergie totale à tout moment est égale à l'énergie totale initiale.
Exemples:
* Système de masse printemps: Lorsqu'un ressort est comprimé ou étiré, l'énergie potentielle est stockée. Comme le printemps oscille, cette énergie potentielle est convertie en énergie cinétique, et vice versa, tandis que l'énergie totale reste constante.
* pendule: Au point le plus élevé de son swing, un pendule a une énergie potentielle maximale. Au fur et à mesure qu'il oscille, cette énergie potentielle est convertie en énergie cinétique, atteignant une vitesse maximale en bas. Au fur et à mesure qu'il recommence, l'énergie cinétique est convertie en énergie potentielle et le cycle se répète.
Par conséquent, l'énergie totale dans un système oscillant reste conservée en raison du principe de conservation de l'énergie, où l'énergie se transforme en continu entre les formes potentielles et cinétiques, mais la quantité totale reste constante.
