Caractéristiques du mouvement harmonique simple

Considérons une règle dont une extrémité est fixée à une table et l’autre extrémité à laquelle est attachée une masse. Lorsque le système de masse dirigeante est tiré vers le haut à partir de l’extrémité libre et relâché, il exécute un mouvement harmonique simple. Si le déplacement est tracé par rapport au temps, il en résulte une forme d’onde sinusoïdale.

Étant donné que le mouvement oscillatoire commence lorsque la masse est déplacée de la position d’équilibre, l’équation du déplacement peut être exprimée comme l’amplitude, A, multipliée par la fonction cosinus de la fréquence angulaire dépendante du temps et de la phase initiale.

Le déphasage décrit la différence entre deux formes d’onde similaires en termes d’intervalle de temps et est mesuré en radians.

Rappelons que la dérivée première de la fonction de déplacement par rapport au temps est le vecteur vitesse, et la dérivée seconde est l’accélération.

Dans le mouvement harmonique simple, la vitesse est une fonction sinusoïdale qui est en retard sur le déplacement de la phase pi de 2 et qui est maximale à l’équilibre, tandis que l’accélération est une fonction cosinus qui est en retard de la phase pi et qui est maximale aux positions de déplacement maximal.