CHAPITRE : OSCILLATIONS – Terminale
I. Notion d’oscillation
Une oscillation est un mouvement répétitif d’un système physique autour d’une position
d’équilibre. Exemples : pendule simple, masse-ressort.
Grandeurs caractéristiques :
1Position d’équilibre
2Amplitude A : écart maximal à l’équilibre
3Période T : durée d’une oscillation complète
4Fréquence f = 1/T
II. Oscillateur harmonique : le ressort
Une masse m est attachée à un ressort de raideur k. La force exercée par le ressort suit la loi de
Hooke : F = -k x.
Équation du mouvement : m d²x/dt² + kx = 0. La solution est x(t) = A cos(ωt + φ) avec ω = √(k/m).
Période des oscillations du ressort : T = 2π √(m/k). La période ne dépend pas de l’amplitude.
III. Le pendule simple
Un pendule simple est constitué d’une masse m suspendue à un fil de longueur l. Pour de petits
angles (θ < 10°), le mouvement est harmonique.
Période du pendule simple : T = 2π √(l/g). La période ne dépend pas de la masse.
IV. Énergie dans un oscillateur harmonique
Énergie cinétique : Ec = 1/2 m v². Énergie potentielle élastique : Ep = 1/2 k x².
Énergie mécanique : Em = Ec + Ep = constante (en absence de frottements).
V. Exercices d’application
Exercice 1 : Une masse de 0,5 kg est attachée à un ressort de raideur 200 N/m. Calculer la
pulsation et la période.
Exercice 2 : Un pendule simple de longueur 1 m. Calculer la période (g = 9,8 m/s²).
Exercice 3 : Oscillateur de raideur 400 N/m et amplitude 5 cm. Calculer l’énergie mécanique.
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