Ondes et Analyse Fréquentielle

VérifiéSûr

Ce skill couvre les phénomènes périodiques et l'analyse fréquentielle, depuis l'oscillation harmonique simple jusqu'à la décomposition de Fourier. Il traite des concepts fondamentaux comme le mouvement harmonique simple, la fonction d'onde, le principe de superposition, l'équation d'onde, les séries harmoniques et la fréquence fondamentale. Particulièrement utile pour résoudre des problèmes de vibration, résonance, interférence et analyse spectrale dans divers contextes physiques.

Spar Skills Guide Bot
Data & IAIntermédiaire
02/06/2026
Claude Code
#waves#frequency-analysis#harmonics#fourier#oscillation

Recommandé pour

Synthèse automatique

Cette compétence permet d'analyser et de comprendre les phénomènes périodiques et la décomposition fréquentielle, depuis les oscillations simples jusqu'à la transformée de Fourier.

Points forts

  • Couvre les concepts fondamentaux comme le mouvement harmonique simple, la superposition et l'équation d'onde.
  • Permet d'analyser les harmoniques et les fréquences propres des systèmes vibrants.
  • Inclut des outils mathématiques rigoureux comme la séparation des variables pour résoudre l'équation d'onde.

Limites

  • Nécessite une base solide en mathématiques (équations différentielles, trigonométrie).
  • Se limite principalement à des systèmes unidimensionnels et linéaires.
  • Ne fournit pas d'implémentations numériques ou d'outils de visualisation intégrés.
Quand l'utiliser

Utilisez cette compétence lorsque vous avez besoin de modéliser ou d'expliquer des phénomènes ondulatoires, des résonances ou des analyses spectrales.

Quand l'éviter

Évitez cette compétence si vous cherchez une simple formule empirique sans fondement théorique ou si le problème implique des ondes non linéaires ou des milieux complexes.

Analyse de sécurité

Sûr
Score qualité90/100

This skill is a collection of definitions and concepts about waves and harmonic motion. It does not trigger any executable actions, and the allowed tools are read-only. There is no risk of data exfiltration, destruction, or unsafe operations.

Aucun point d'attention détecté

Comment cette analyse est faite

Exemples

Superposition of two waves
Explain the superposition principle for two sinusoidal waves of different frequencies and amplitudes traveling in the same direction.
Fourier series of a square wave
What is the Fourier series representation of a square wave with amplitude 1 and period T? Derive the coefficients.
Wave equation for a string
Derive the one-dimensional wave equation for a vibrating string fixed at both ends, and find the fundamental frequency in terms of string length, tension, and linear density.

name: mfe-waves description: "Periodic phenomena and frequency analysis. How repetition creates structure — from simple oscillation to Fourier decomposition." user-invocable: false allowed-tools: Read Grep Glob metadata: extensions: gsd-skill-creator: version: 1 createdAt: "2026-02-26" triggers: intents: - "wave" - "frequency" - "harmonic" - "oscillation" - "period" - "amplitude" - "resonance" - "standing wave" - "Fourier" - "spectrum" contexts: - "mathematical problem solving" - "math reasoning"

Waves

Summary

Waves (Part II: Hearing) Chapters: 4, 5, 6, 7 Plane Position: (-0.4, 0) radius 0.4 Primitives: 50

Periodic phenomena and frequency analysis. How repetition creates structure — from simple oscillation to Fourier decomposition.

Key Concepts: Simple Harmonic Motion, Frequency, Wave Function, Superposition Principle, Wave Equation

Key Primitives

Simple Harmonic Motion (definition): Simple harmonic motion (SHM) is periodic motion where the restoring force is proportional to displacement: F = -kx. The solution is x(t) = Acos(omegat + phi) where omega = sqrt(k/m).

  • modeling back-and-forth motion of a pendulum or spring
  • any system with a linear restoring force proportional to displacement

Frequency (definition): The frequency f of a periodic phenomenon is the number of complete cycles per unit time. f = 1/T where T is the period. Measured in hertz (Hz = cycles/second).

  • determining how many oscillations occur per second
  • relating pitch of a sound to its physical frequency

Wave Function (definition): The general sinusoidal wave function is y(x,t) = Asin(kx - omegat + phi), describing a traveling wave with amplitude A, wave number k, angular frequency omega, and phase offset phi.

  • describing a sinusoidal disturbance propagating through a medium
  • modeling light, sound, or any traveling periodic signal

Superposition Principle (theorem): For linear systems, the net response at a given point caused by two or more stimuli is the sum of the responses that would have been caused by each stimulus individually. For waves: y_total(x,t) = y_1(x,t) + y_2(x,t) + ...

  • adding together multiple wave sources to find the combined effect
  • analyzing interference patterns from multiple coherent sources

Wave Equation (definition): The one-dimensional wave equation is the second-order partial differential equation: d^2u/dt^2 = c^2 * d^2u/dx^2, where c is the wave propagation speed and u(x,t) is the displacement field.

  • modeling wave propagation in strings, air columns, or electromagnetic fields
  • predicting how disturbances travel through a medium

Harmonic Series (definition): The harmonic series of a fundamental frequency f_1 consists of integer multiples: f_n = n * f_1 for n = 1, 2, 3, ... The nth harmonic has frequency n times the fundamental.

  • determining the frequency content of a vibrating string or air column
  • understanding why different instruments sound different even playing the same note

Fundamental Frequency (definition): The fundamental frequency f_1 is the lowest resonant frequency of a vibrating system. For a string of length L with wave speed v: f_1 = v/(2L). All higher harmonics are integer multiples of f_1.

  • finding the lowest pitch produced by a vibrating string or air column
  • tuning musical instruments to a specific pitch

Separation of Variables for Waves (technique): Separation of variables assumes the solution to a PDE is a product of functions of individual variables: u(x,t) = X(x)T(t). Substituting into the wave equation and dividing by XT yields two ODEs: X''/X = T''/(c^2*T) = -lambda (separation constant).

  • solving the wave equation on a bounded domain with fixed or free boundary conditions
  • finding the natural vibration modes of a physical system

Standing Wave (definition): A standing wave is a wave pattern that does not propagate through space but oscillates in place. It is formed by the superposition of two identical waves traveling in opposite directions: 2A*sin(kx)cos(omegat).

  • analyzing vibration patterns on strings, membranes, or in cavities
  • determining where resonant systems have maximum and minimum displacement

Period (definition): The period T of a periodic function f is the smallest positive value such that f(t + T) = f(t) for all t. T is the duration of one complete cycle.

  • measuring the time for one complete oscillation cycle
  • determining how long before a periodic system returns to its initial state

Composition Patterns

  • Simple Harmonic Motion + waves-frequency -> Complete SHM description with temporal period and spatial amplitude (parallel)
  • Frequency + waves-wavelength -> Wave speed: v = f * lambda, connecting temporal and spatial periodicity (parallel)
  • Period + waves-frequency -> Complete temporal characterization: T = 1/f, f = 1/T (parallel)
  • Angular Frequency + perception-radian-measure -> Natural sinusoidal parameterization: sin(omegat) cycles at frequency f = omega/(2pi) (nested)
  • Wave Function + waves-wave-number -> Complete space-time wave description: y(x,t) = Asin(kx - omegat) (parallel)
  • Wavelength + waves-frequency -> Wave speed relation: v = lambda * f (parallel)
  • Sum-to-Product Formulas + waves-superposition-principle -> Analysis of combined waves: sum of two sinusoids reveals beat and carrier frequencies (sequential)
  • Product-to-Sum Formulas + waves-sum-to-product -> Complete toolkit for converting between product and sum forms of trigonometric expressions (parallel)
  • Superposition Principle + waves-constructive-destructive-interference -> Complete interference analysis: constructive when in-phase, destructive when out-of-phase (sequential)
  • Phasor Representation + waves-superposition-principle -> Adding sinusoids by vector addition of their phasors (sequential)

Cross-Domain Links

  • perception: Compatible domain for composition and cross-referencing
  • change: Compatible domain for composition and cross-referencing
  • reality: Compatible domain for composition and cross-referencing
  • mapping: Compatible domain for composition and cross-referencing
  • synthesis: Compatible domain for composition and cross-referencing

Activation Patterns

  • wave
  • frequency
  • harmonic
  • oscillation
  • period
  • amplitude
  • resonance
  • standing wave
  • Fourier
  • spectrum

Du fichier au premier essai

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Consulter la source et ses fichiers annexes

Ce téléchargement contient uniquement SKILL.md. Les scripts, références, modèles et dépendances éventuels ne sont pas inclus. Récupérez les fichiers nécessaires depuis la source en conservant leur arborescence avant de poursuivre.

1. Télécharger le fichier

Télécharger SKILL.md

Depuis la racine d’un projet de test, enregistrez le fichier sous .skill-downloads/waves-and-frequency-analysis-mm78nnkn/SKILL.md, ou utilisez la commande suivante. Ce dossier sert à examiner la skill avant son installation.

Commande pour macOS/Linux ou WSL : un shell POSIX et curl sont nécessaires. Sous Windows sans WSL, utilisez le bouton de téléchargement et créez le dossier manuellement.

mkdir -p '.skill-downloads/waves-and-frequency-analysis-mm78nnkn' && curl --fail --show-error --location 'https://skills-guides.com/api/skills/waves-and-frequency-analysis-mm78nnkn/download' --output '.skill-downloads/waves-and-frequency-analysis-mm78nnkn/SKILL.md.part' && mv '.skill-downloads/waves-and-frequency-analysis-mm78nnkn/SKILL.md.part' '.skill-downloads/waves-and-frequency-analysis-mm78nnkn/SKILL.md'

2. Vérifier les prérequis

Lisez SKILL.md avant de l’utiliser. Si le fichier cite des scripts ou services externes, examinez-les et préparez les accès nécessaires dans votre environnement de test.

Outils déclarés par l’auteur (à vérifier dans votre agent) : Read Grep Glob

Aucune section de prérequis reconnue dans ce fichier. Cela ne signifie pas qu’il est autonome : les bibliothèques, outils et accès peuvent être cités ailleurs dans le contenu ou dans le dépôt source.

Les plateformes de la fiche sont des indications du catalogue. Les chemins ci-dessous suivent la documentation des outils ; ils ne prouvent pas que cette skill y a été exécutée. Aucune version minimale de ces outils n’est attestée pour cette fiche.

3. Charger la skill

Après vérification, copiez le dossier complet dans le projet avec l’une des commandes ci-dessous, puis ouvrez une nouvelle session de l’outil. La commande s’arrête si un dossier du même nom existe déjà : comparez les fichiers avant de le remplacer.

Claude Code
test -f '.skill-downloads/waves-and-frequency-analysis-mm78nnkn/SKILL.md' && test -s '.skill-downloads/waves-and-frequency-analysis-mm78nnkn/SKILL.md' && mkdir -p '.claude/skills' && test ! -e '.claude/skills/mfe-waves' && cp -R '.skill-downloads/waves-and-frequency-analysis-mm78nnkn' '.claude/skills/mfe-waves'

OpenSkills

OpenSkills doit déjà être installé. La procédure locale install/read est contrôlée avec OpenSkills 1.5.0, qui exige Node.js ≥ 20.6.0. Aucun slug du catalogue n’est résolu automatiquement.

Installation officielle d’OpenSkills
openskills install './.skill-downloads/waves-and-frequency-analysis-mm78nnkn'

openskills read 'waves-and-frequency-analysis-mm78nnkn'

La lecture doit afficher le contenu du fichier installé et son dossier de base. Elle ne lance ni la skill ni ses dépendances.

Pour un agent qui lit AGENTS.md, synchronisez ensuite l’index. Cette commande modifie AGENTS.md : relisez le diff avant de l’utiliser.

openskills sync

Mode manuel ou autre outil : joignez SKILL.md à une conversation, ou ouvrez-le dans un agent capable de lire les fichiers. Ajoutez les ressources annexes nécessaires. Il n’existe pas de dossier universel reconnu par tous les outils.

4. Faire un premier essai

Utilisez une entrée courte et fictive : un endpoint d’API, un petit document ou un brief d’interface. Dans une nouvelle conversation, joignez le fichier ou donnez son chemin à l’agent, puis adaptez cette demande :

Lis .skill-downloads/waves-and-frequency-analysis-mm78nnkn/SKILL.md et applique ses instructions à cet exemple : [décrire une entrée de test]. Indique les fichiers, dépendances ou accès qui manquent. Produis le résultat demandé par la skill sans inventer de données ni exécuter de script non examiné.

Résultat attendu : une sortie correspondant aux instructions de la skill, ou une liste précise des prérequis manquants. Une simple confirmation de lecture ne valide pas le premier usage. Si une ressource externe est indisponible, ce parcours reste à tester.

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