Synchronization of coupled oscillators

La sincronizzazione è onnipresente in natura. Infatti, si osserva che fenomeni periodici con frequenze simili sincronizzano le loro fasi durante la loro evoluzione. Da un punto di vista matematico può essere definita come la tendenza di sistemi periodici in interazione tra loro a raggiungere uno stato di equilibrio caratterizzato da una fase relativa pari ad un multiplo intero di 2π (oscillazioni in fase) oppure un multiplo dispari di π (oscillazioni in controfase). In questa tesi viene studiato il fenomeno della sincronizzazione per due diversi sistemi di oscillatori accoppiati mediante un carrellino; il primo costituito da due pendoli semplici, soggetti all’attrito, e il secondo da due metronomi, in cui la dissipazione viene compensata da una molla che fornisce energia alla massa oscillante. Sia lo stato sincrono in fase che in controfase sono stati osservati sperimentalmente in entrambi i sistemi, in base alle condizioni iniziali. Utilizzando un approccio analitico, sperimentale e numerico, le cause che portano alla sincronizzazione sono state ricondotte alla variazione di energia, ovvero alla dissipazione dell’attrito e all’energia immessa dalla molla.