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15.1 : Prélude aux oscillations

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    Nous commençons l'étude des oscillations avec des systèmes simples de pendules et de ressorts. Bien que ces systèmes puissent sembler assez basiques, les concepts impliqués ont de nombreuses applications réelles. Par exemple, le bâtiment Comcast de Philadelphie, en Pennsylvanie, mesure environ 305 mètres (1 000 pieds) de haut. À mesure que les bâtiments sont construits plus haut, ils peuvent agir comme des pendules physiques inversés, les étages supérieurs oscillant en raison de l'activité sismique et de la fluctuation des vents. Dans le bâtiment Comcast, un amortisseur à masse réglée est utilisé pour réduire les oscillations. Au sommet du bâtiment se trouve un amortisseur de masse réglé à colonne liquide, composé d'un réservoir d'eau de 300 000 gallons. Ce réservoir en forme de U permet à l'eau d'osciller librement à une fréquence qui correspond à la fréquence naturelle du bâtiment. L'amortissement est assuré en ajustant les niveaux de turbulence dans l'eau en mouvement à l'aide de chicanes.

    La figure a est une photographie du bâtiment Comcast de Philadelphie, en Pennsylvanie, un bâtiment très haut. La figure b illustre l'amortisseur à colonne de liquide. L'amortisseur est un réservoir de liquide situé au-dessus du bâtiment. À chaque extrémité du réservoir se trouvent des colonnes verticales, avec des déflecteurs entre le réservoir et les colonnes. Le liquide se déplace horizontalement dans la chambre de raccordement, en sens inverse du mouvement du bâtiment, à travers les chicanes, puis verticalement dans les colonnes.
    Figure\(\PageIndex{1}\) : (a) Le bâtiment Comcast de Philadelphie, en Pennsylvanie, se dresse au-dessus de la ligne d'horizon et mesure environ 305 mètres (1 000 pieds) de haut. À cette hauteur, les étages supérieurs peuvent osciller d'avant en arrière en raison de l'activité sismique et de la fluctuation des vents. (b) Le schéma ci-dessus montre un amortisseur de masse réglé à colonne de liquide, installé au sommet du Comcast, composé d'un réservoir d'eau de 300 000 gallons destiné à réduire les oscillations.