Chapitre 2 : ondes mécaniques progressives périodiques


 

 

I) Périodicité spatiale et temporelle télécharger la version démo de Hatier

 

1) Définition

Une onde mécanique progressive périodique possède 2 périodicités :

a) une périodicité temporelle T(s) : tout point du milieu vibre de façon périodique avec la même période de vibration que la source émettrice (le vibreur) .

b) une périodicité spatiale l(m) : tous les points distants l'un de l'autre  d'un nombre entier de longueurs d'onde vibrent en phase.

Exemple : onde créée par un vibreur, qui progresse le long d'une corde. Les points M1, M2, M3 vibrent en phase ( ils atteignent leur élongation maximale y(max) en même temps)

Expérience

 

 

 

2) Ligne d'onde et surface d'onde

 

Animation diffraction des ondes à la surface de l’eau (Gastebois) Propagation bidimensionnelle : On appelle ligne d'onde une ligne du milieu de propagation sur laquelle tous les points vibrent en phase. 

Exemple : les lignes d'onde à la surface de l'eau peuvent être rectilignes ou circulaires.

 

Propagation tridimensionnelleon appelle surface d'onde une surface du milieu de propagation sur laquelle tous les points vibrent en phase.

Exemple : la surface d'onde d'une onde sonore est une enveloppe de sphère dont le centre est la source d'émission. Exemple

II) Onde mécanique progressive sinusoïdale

1) Onde sinusoïdale

La formule suivante est hors programme mais bien utile!

Une onde progressive périodique est sinusoïdale si en chaque point M peut être caractérisé par une grandeur physique u(t) telle que:

 

U : amplitude de la grandeur physique associée à l'onde.

T: périodicité temporelle de l'onde(seconde).

t: retard de la perturbation au point M par rapport à la perturbation arrivant à l'instant t = 0.

(2.p .tM)/T : phase en radian(rad) de l'onde.

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