Différence entre les oscillations libres et forcées

Nous rencontrons différents types de mouvements exposés par différents corps de notre vie quotidienne. En physique, le mouvement du traducteur est le type de mouvement dans lequel le corps se déplace d'un endroit à un autre par rapport au temps. Prenez un vol, par exemple, ou un train en mouvement ou une balle en mouvement - ce sont tous des exemples de mouvement du traducteur. Ensuite, nous avons un mouvement oscillatoire, dans lequel le corps répète le même mouvement encore et encore. Les exemples de mouvement oscillatoire incluent l'horloge, la fourche de réglage, le mouvement du swing, etc. Les oscillations et les vagues sont tissées dans une foule de phénomènes que nous vivons chaque jour.

Les oscillations ou les vibrations sont gratuites si, après une excitation initiale, le système oscille soumis à ses propres forces internes mais pas de forces externes. D'un autre côté, si la force externe continue de maintenir l'oscillation du système, les vibrations seraient forcées. La force externe ici est appelée la force motrice. Ainsi, un corps exécute des vibrations libres lorsqu'elle oscille sans l'influence d'une force externe alors que lorsqu'un système oscillant librement est soumis à une force externe, affectant ainsi son oscillation, il commence à produire des vibrations (ou des oscillations) forcées). Jetons un coup d'œil à certaines différences clés entre les oscillations libres et forcées.

Qu'est-ce que les oscillations libres?

Prenons un exemple de fourche de réglage. Lorsque vous avez frappé une fourche de réglage, il commence à vibrer pendant un certain temps à une fréquence définie. Cela signifie qu'il est en oscillation libre car il vibre à sa fréquence naturelle et que la fourche de réglage agit ici comme un oscillateur libre. Ainsi, si un oscillateur est défini à vibrer à sa fréquence naturelle sans force externe agissant dessus, il est décrit comme un oscillateur libre. Les vibrations sont gratuites si, après une excitation initiale, le système oscille le sujet à ses propres forces internes sans aucune forces externes s'y applique. Le sujet est alors dit en oscillation libre. Sans aucune force externe, l'oscillateur libre aurait une amplitude et une période constantes. Idéalement, un oscillateur libre ne subit pas d'amortissement à moins que la résistance ne soit appliquée à l'oscillation libre.

Qu'est-ce que les oscillations forcées?

Prenez un exemple de swing. Lorsque vous poussez le swing une seule fois, il agit comme un oscillateur libre qui oscille à sa propre fréquence naturelle sans aucune interférence d'une force extérieure. Mais ça finira par arrêter de se balancer. Mais si vous poussez le swing à chaque fois qu'il commence à ralentir ou à atteindre un certain point, il agit comme un oscillateur forcé et continuera de se balancer car il est soumis à une force extérieure. Ainsi, le sujet cède à la force externe et oscille avec une amplitude constante et avec la fréquence de la force. Ses oscillations sont alors appelées oscillations forcées. En termes techniques, les oscillations forcées peuvent être définies comme les oscillations dans lesquelles le corps oscille avec une fréquence autre que sa fréquence naturelle sous l'influence d'une force périodique externe.

Différence entre les oscillations libres et forcées

Définition de libre vs. Oscillations forcées

- Les oscillations libres sont des oscillations exécutées par un sujet sans être agi par une force extérieure. Ils se produisent en raison des forces élastiques et de l'inertie du système. Sans aucune force externe, l'oscillateur libre aurait une amplitude et une période constantes. Au contraire, les oscillations forcées peuvent être définies comme les oscillations dans lesquelles le corps oscille avec une fréquence autre que sa fréquence naturelle sous l'influence d'une force périodique externe. La force externe ici est appelée la force motrice.

Exemple de gratuit vs. Oscillations forcées

- Prenons un exemple de swing de terrain de jeu. Lorsque vous poussez le swing une seule fois, il oscille à sa propre fréquence naturelle sans aucune interférence d'une force extérieure, il agit donc comme un oscillateur libre. Mais si vous poussez le swing à chaque fois qu'il commence à ralentir ou atteint un certain point, il continuera de se balancer car il est maintenant soumis à une force extérieure, donc il agit comme un oscillateur forcé. D'autres exemples d'oscillations libres incluent une fourche de réglage, un pendule, etc.

GRATUIT VS. Oscillations forcées: graphique de comparaison

Résumé des libres vs. Oscillations forcées

En un mot, les oscillations libres sont des oscillations dans lesquelles un corps ou un système oscille avec sa propre fréquence naturelle sans être agi par une force externe. Au contraire, les oscillations forcées sont des oscillations dans lesquelles le corps oscille avec une fréquence autre que sa fréquence naturelle sous l'influence d'une force périodique externe. Les oscillations libres diminuent progressivement en raison des forces de résistance appelées forces d'amortissement tandis que les oscillations forcées persistent tant que le corps est agi par une force extérieure.