Bifurcation fourche et ralentissement critique
Résumé
Nous présentons dans cet article deux études complémentaires d'une bifurcation fourche, phénomène typique de physique non linéaire qui apparaît dans certaines transitions de phases notamment. Nous la mettons en évidence au moyen d'un pendule posé sur un plateau tournant : à partir d'une vitesse de rotation critique du plateau, la position verticale vers le bas du pendule cesse d'être stable et le bras s'élève spontanément. Les grandeurs mécaniques sont mesurées soit par pointage sur un enregistrement vidéo soit à l'aide d'un smartphone. Dans les deux cas, le modèle théorique développé rend compte des observations à quelques pour cent près. L'étude vidéo est simple à mettre en œuvre et aborde très concrètement le phénomène. L'utilisation du smartphone, tout aussi simple expérimentalement, mais plus exigeante en ce qui concerne la manipulation des données, permet une analyse plus détaillée dont nous en présentons un aspect : le ralentissement critique à l'approche de la bifurcation.
Domaines
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