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Tronc commun · Physique classique · 25 min

Mécanique newtonienne

Forces, mouvement et oscillateur harmonique, le modèle classique que la quantique va remettre en cause.

Prévoir le mouvement

La mécanique de Newton repose sur une idée simple : si l'on connaît la position et la vitesse d'un objet à un instant donné, ainsi que les forces qui s'exercent sur lui, on peut prédire tout son mouvement futur. Cette vision déterministe a fonctionné remarquablement bien pour les planètes, les projectiles, les machines.

L'oscillateur harmonique, une masse reliée à un ressort, est l'exemple le plus étudié. Il revient partout, en classique comme en quantique : vibrations des molécules, modes du champ électromagnétique, circuits électriques.

Visualisation interactive

Une masse accrochée à un ressort. Changez la masse et la raideur, puis comparez la période mesurée à 2πm/k2\pi\sqrt{m/k}.

ω = √(k/m)
4.47 rad/s
T = 2π√(m/k)
1.40 s

Questions de compréhension

1. Si l'on quadruple la masse, la période de l'oscillateur…
2. La période dépend-elle de l'amplitude pour un ressort idéal ?
3. En mécanique classique, l'énergie d'un oscillateur peut prendre…

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Exercice appliqué

Une masse de 0,5 kg est accrochée à un ressort de raideur 50 N/m. Calculez la pulsation et la période.

Tuteur IA

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