Les ondes mécaniques progressives - publié le 18/08/2006

Résumé du document

Cours de niveau terminale scientifique sur les ondes mécaniques progressives. Vous y trouverez de nombreuses expériences et démonstrations illustrées par des photos, ainsi que des explications sur la vitesse de propagation, la célérité et le retard. Document de dix pages au format Word idéal dans le cadre de révisions pour le baccalauréat.

Extraits

[...] - Onde sismique. Lors d'un tremblement de terre l'onde sismique émise peut provoquer d'énormes dégâts à plusieurs dizaines de kilomètres de sa source (l'épicentre du tremblement de terre). Ces dégâts sont crées par l'énergie transportée par l'onde sismique depuis l'épicentre jusqu'à l'endroit de la catastrophe. - Expérience de mise en évidence. Lors de l'impact de la boule rouge, son énergie cinétique est transférée au point A qui devient la source de l'onde mécanique. L'onde mécanique se propage alors dans la tige métallique du point A au point en transportant l'énergie acquise au point A. [...]

[...] Une onde ne peut se propager que dans un milieu qui revient spontanément dans sa position initiale (position d'équilibre), c'est-à-dire dans un milieu élastique (corde tendue, ressort, surface de l'eau, Onde transversale et onde longitudinale. Lorsque la perturbation du milieu s'effectue perpendiculairement à la direction de propagation (cas des expériences 1.a, 1.b, 1.c et 1.d 1ère expérience), l'onde correspondante est une onde transversale. Onde transversale Lorsque la perturbation du milieu s'effectue parallèlement à la direction de propagation (cas de l'expérience 1.d 2ème expérience), l'onde correspondante est une onde longitudinale. Onde longitudinale 5. Cas particulier du son. 5.a. Expériences. [...]

[...] Ondoscope. vidéo L'ondoscope est constituée de barreaux liés à un ruban d'acier horizontal. Lorsqu'il est tordu ce ruban d'acier à tendance à revenir dans sa position initiale (non déformé). On observe une nouvelle fois la propagation de la déformation ; la direction de propagation correspondant à l'axe du ruban d'acier. Lors du passage de la perturbation les barreaux ont un mouvement de rotation autour du ruban d'acier, c'est-à-dire dans un plan perpendiculaire au ruban (observer le mouvement des barreaux marqués en rouge). [...]

[...] Dans les deux vidéos les voiturettes sont identiques, l'inertie des deux milieux est identique. Dans la vidéo 2 les ressorts ont une raideur supérieure à ceux de la vidéo 1 (ils ramènent plus fortement les voiturettes dans la position d'équilibre). On constate que plus la raideur est importante, plus la célérité de l'onde est grande. Ce phénomène est général : plus la raideur d'un milieu est importante force de retour vers la position d'équilibre plus la célérité de l'onde est élevée. [...]

[...] Une onde mécanique progressive est constituée par la propagation d'une perturbation dans un milieu matériel (corde, surface de l'eau, ressort, sans transport de matière (la matière constituant le milieu reprend sa position initiale après le passage de la perturbation). Le milieu matériel dans lequel l'onde se propage est le milieu de propagation. La direction dans laquelle l'onde se propage est la direction de propagation. L'endroit où la perturbation est créée est la source de l'onde progressive. Lors du passage de la perturbation, l'écart maximal d'un point du milieu de propagation par rapport à sa position d'équilibre est appelé l'amplitude de l'onde. Une onde se propage dans toutes les directions qui lui sont offertes (expérience 1.c. [...]