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Lorsque vous souhaitez aider un enfant sur une balançoire, vous comprenez très rapidement qu'il faut attendre que la balançoire soit à l'apogée de sa trajectoire pour la pousser dans l'autre sens, de telle manière à augmenter les oscillations. Vous venez de trouver la fréquence à laquelle la balançoire entre en résonance.

Si vous prenez un ressort par l'un des bouts et que vous le faites osciller, vous trouverez instinctivement le "bon" mouvement, celui qui lui fera faire de grandes oscillations. Vous avez trouvé la fréquence à laquelle votre ressort entre en résonance.

=> On parle alors de fréquence propre.

 

On voit bien sur cette vidéo que je trouve immédiatement la fréquence de résonance du système, et que si j'oscille trop rapidement, ou trop lentement, le ressort n'oscille plus. C'est interessant de voir que l'homme est très sensible à la résonance.

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Si vous prenez un autre ressort de raideur différente votre mouvement devra s'adapter, et vous trouverez instinctivement la fréquence propre de ce nouveau ressort.

Ainsi, chaque ressort à une fréquence d'oscillation qui lui est propre: c'est ce qu'on appelle la fréquence propre. Cette fréquence est bien sûr la même que celle avec laquelle le ressort oscille lorsqu'on l'étire avant de le lâcher.

Ce qui devient intéressant, c'est de savoir que tout objet à une ou plusieurs fréquences propres. Lorsque l'on stimule n'importe quel objet avec une fréquence proche de sa fréquence propre, il entre en résonance.

Par exemple, un hélicoptère possède une fréquence propre. Si l'on fixe un hélicoptère au sol et que l'on met en route le moteur, les hélices tournent de plus en plus vite, et passant bien sûr par la fréquence propre de l'hélicoptère. Celui ci étant attaché au sol il encaisse tous les efforts. Vous pourrez observer plus tard dans les applications ce que "résoner" signifie dans ce cas...

Contrairement à un ressort qui ne dispose que d'un seul degré de liberté donc que d'une seule fréquence propre, un objet peut présenter plusieurs fréquences propres. On parle alors de modes propres.

L'onglet "Comprendre" est destiné aux élèves de Terminale. Je vous invite à découvrir directement des cas réels de ce phénomène dans les Applications.