Le monde
merveilleux des ondes mécaniques progressives (énoncé)
Q1
Une onde mécanique progressive correspond
au phénomène de propagation d'une perturbation dans un milieu. Cette perturbation
modifie temporairement ses propriétés mécaniques (vitesse, position, énergie).
Q2
4 propriétés d'une onde mécanique
progressive :
1) Une onde se propage dans toutes les
directions possibles (en 1 , 2 ou 3 dimensions).
2) La perturbation se transmet de proche
en proche dans le milieu de propagation sans transport de matière, mais avec
transport d'énergie ! Pour la transmission il y a nécessité d'un milieu
matériel (gaz solide liquide).
3) La célérité d'une onde dans un milieu
ne dépend que de l'état du milieu et non de l'onde.
Notamment plus le milieu est rigide
plus la célérité est importante, et inversement !
4) 2 ondes mécaniques peuvent se croiser
sans se perturber.
Q3
La célérité 'c' d'une onde mécanique progressive
correspond à la vitesse de déplacement d'une perturbation dans le milieu de
propagation. Elle est égale à la distance 'd' parcourue par la perturbation
divisée par la durée du parcours Dt :
unité: m.s-1
Q4
La masse est en équilibre sous l'action
de 2 forces : la tension T de la corde et son poids P.
T = P
T = m1.g.
donc la vitesse est donnée par la formule
La célérité de l'onde est v =
22,1 m.s-1.
Q5
Lorsque le déplacement temporaire de matière,
au passage de la perturbation, est perpendiculaire à la direction de
propagation, on dit que l'onde est transversale.
Exemple : onde le long d'une corde.
L'onde est longitudinale si la perturbation se déplace dans la même direction
que la direction de propagation.
Exemple : onde le long d'un ressort.
Q6
Une onde mécanique progressive, qui se déplace
dans un espace à une seule dimension, est une onde progressive à une dimension
(exemple : propagation le long d'une corde).
V = 10
m.s-1 ;do = 10 m; Dt = t1-to = 1 s.
Les 2 ondes parcourent chacune en 1
seconde une distance :
d = V. Dt = 10 x 1 = 10 m.
La propriété utilisée est :
2 ondes peuvent se croisent
sans se perturber.
Image de la corde après 1
seconde :
Q8
Pour voir la correction vidéo , clique
ici.
On traduit la première phrase
"L'amplitude de la perturbation est inversement proportionnelle à la
racine carrée de la distance 'd' de ce point à la source"
A d1 = 40 cm de la source, l'amplitude de
la perturbation est A1 = 10 mm, :
Þ
A 6,4 m de la source, l'amplitude de la
source est divisée par 4, par rapport à A1.