Amortissement

Dans une oscillation non amortie, l’énergie ne fait qu’aller et venir entre les deux formes d’énergie concernées. Pour le pendule, elle circule entre énergie cinétique et énergie potentielle.

Tous les effets qui convertissent irrémédiablement de l’énergie de l’oscillation en une autre forme amortissent l’oscillation. Si par exemple de l’énergie cinétique est transformée en chaleur par frottement, l’énergie du système diminue. Une déformation plastique ou une production de lumière retirent elles aussi de l’énergie au système.

Imaginons un pendule réel qui cède de l’énergie à son environnement par frottement. Comme de l’énergie est retirée au système à chaque mouvement, l’énergie potentielle ne suffit bientôt plus pour atteindre les positions extrêmes encore possibles au tout début. La vitesse du mouvement diminue aussi. La valeur de crête de la sinusoïde d’une oscillation amortie diminue avec le temps, mais la forme d’onde reste approximativement sinusoïdale.

Les mathématiques de l’amortissement sont traitées plus loin.