1. Inertie: Cela fait référence à la tendance du système à résister aux changements dans son état de mouvement. Il garantit que le système a un moyen de stocker l'énergie et de le rejeter, ce qui entraîne l'oscillation. Les exemples incluent la masse dans un système mécanique ou l'inductance dans un circuit électrique.
2. Restauration de la force / énergie potentielle: Il s'agit de la force ou de l'énergie potentielle qui essaie toujours de ramener le système à sa position d'équilibre. C'est ce qui fait que le système "revient" après avoir été déplacé. Les exemples incluent une force élastique du ressort ou l'énergie électrique stockée d'un condensateur.
3. Dissipation d'énergie: Bien qu'il ne soit pas strictement requis pour l'oscillation, une certaine forme de dissipation d'énergie est généralement présente dans les systèmes du monde réel. Cette dissipation, causée par la friction, la résistance, etc., atténue les oscillations au fil du temps. Si la dissipation est trop élevée, le système pourrait ne pas osciller du tout.
Ces trois propriétés fonctionnent ensemble pour créer des oscillations:
* inertie: Le système stocke l'énergie lorsqu'il est déplacé de l'équilibre.
* Force de restauration: La force de restauration ramène le système vers l'équilibre, convertissant l'énergie stockée en énergie cinétique.
* inertie: Le système continue de dépasser l'équilibre en raison de son inertie.
* Force de restauration: La force de restauration agit désormais dans la direction opposée, ralentissant le système et convertissant l'énergie cinétique en énergie potentielle.
* Le cycle répète: Le système continue à osciller, l'énergie se déplaçant constamment entre les formes potentielles et cinétiques.
Considérations supplémentaires:
* linéarité: Dans de nombreux systèmes simples, la force de restauration est proportionnelle au déplacement (par exemple, un ressort). Cela conduit à un mouvement harmonique simple. Cependant, les oscillations peuvent également se produire dans des systèmes avec des forces de restauration non linéaires.
* amortissement: Le niveau de dissipation d'énergie affecte l'amplitude et la durée des oscillations. Un système avec un amortissement élevé se retirera rapidement à l'équilibre, tandis qu'un système à faible amortissement oscillera pour une période plus longue.
* Forces motrices: Les oscillations peuvent également être entraînées par des forces externes. Par exemple, un enfant sur un swing peut être maintenu osciller par des poussées périodiques.
En résumé, les propriétés fondamentales de l'inertie, une force de restauration et une certaine forme de dissipation d'énergie sont essentielles pour qu'un système présente un comportement oscillatoire. Ces propriétés fonctionnent ensemble pour créer une interaction dynamique du stockage, de la libération et de la conversion d'énergie, conduisant à la caractéristique répétitive de mouvement des va-et-vient des oscillations.
