résonance (mécanique)

résonance (mécanique), état dans lequel se trouve un système mécanique, structurel ou acoustique, qui, en réponse à une force appliquée, vibre à une fréquence voisine ou égale à la fréquence naturelle du système.

La fréquence naturelle, ou fréquence de résonance, est celle à laquelle le système vibrerait s'il était excité ponctuellement, puis laissé libre de ses mouvements. Si par l'application continue de forces extérieures un système est excité à sa fréquence de résonance, l'amplitude de l'oscillation augmente, ce qui peut dégrader le dispositif ou la structure.

En revanche, si elles ne sont pas à la fréquence de résonance ou à l'une de ses harmoniques (multiples de la fréquence de résonance), les vibrations d'un système ont tendance à diminuer rapidement et finissent par disparaître (amortissement).

Ainsi, une corde de violon est excitée par l'archet sur une large plage de fréquences. Mais seule la fréquence de base de l'attaque persiste, ainsi que les harmoniques, dont les amplitudes sont cependant plus faibles. Généralement, on évite qu'une structure entre en résonance en modifiant sa rigidité ou sa masse. Accroître sa rigidité permet d'augmenter sa fréquence de résonance. En revanche, l'augmentation de sa masse réduit cette fréquence.

Le phénomène de résonance existe également en physique nucléaire. Par exemple, certaines fréquences du rayonnement électromagnétique peuvent exciter des atomes et les amener à un niveau d'énergie supérieur.