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mohsen-arfaoui
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Chapitre 1: LES ONDES MECANIQUES PROGRESSIVESI) Exemples
Propagation dondes de dformation la surface de leau.
Simulation
Chapitre 1: LES ONDES MECANIQUES PROGRESSIVESI) Exemples
Propagation dune onde de dformation le long dun ressort.
Propagation dune onde de dformation le long dune corde
Simulation
Chapitre 1: LES ONDES MECANIQUES PROGRESSIVESI) Exemples
Simulation de la propagation dun tsunami.
Simulation
Chapitre 1: LES ONDES MECANIQUES PROGRESSIVESI) Exemples
Autres exemples:
hola dans un stade, Une ondes radio (tlvision, radio, tlphonie les mobile...), ondes ultrasonores (communication entre les poissons, reprage de lespace par les chauvessouris ...) etc...
Simulation
Chapitre 1: LES ONDES MECANIQUES PROGRESSIVESI) Exemples
Les questions que se posent le physicien: Quest-ce quune onde ? Comment dcrire la propagation dune onde; avec quel nouveau vocabulaire ? Quels sont les paramtres qui influencent la propagation dune onde ?
Simulation
Chapitre 1: LES ONDES MECANIQUES PROGRESSIVESQuestion: Que va faire le bateau au passage de londe ?I) Exemples II) Dfinitions et vocabulaire A) Ondes mcaniques progressives
Simulation
Chapitre 1: LES ONDES MECANIQUES PROGRESSIVESI) Exemples II) Dfinitions et vocabulaire A) Ondes mcaniques progressives
Conclusion: On appelle onde mcanique progressive, le phnomne de propagation libre dune perturbation (ou dformation) dans un milieu, sans transport de matire.
Simulation
Chapitre 1: LES ONDES MECANIQUES PROGRESSIVESI) Exemples II) Dfinitions et vocabulaire A) Ondes mcaniques progressives B) Ondes transversales, longitudinales
Onde de dformation le long dune corde.
Le dplacement de la perturbation seffectue perpendiculairement la direction de propagation: Cest une onde transversale.Simulation
Chapitre 1: LES ONDES MECANIQUES PROGRESSIVESI) Exemples II) Dfinitions et vocabulaire A) Ondes mcaniques progressives B) Ondes transversales, longitudinales
Autre exemple dondes transversales.Onde de dformation la surface de l eau:
Simulation
Chapitre 1: LES ONDES MECANIQUES PROGRESSIVESOnde de dformation (de compression) le long dun ressort.I) Exemples II) Dfinitions et vocabulaire A) Ondes mcaniques progressives B) Ondes transversales, longitudinales
Simulation
Le dplacement de la perturbation seffectue dans la mme direction que celle de la propagation : Cest une onde longitudinale.
Chapitre 1: LES ONDES MECANIQUES PROGRESSIVESI) Exemples II) Dfinitions et vocabulaire A) Ondes mcaniques progressives B) Ondes transversales, longitudinales
Exprience de la bougie et du haut-parleur
Observations:
La flamme se met bouger en suivant le mouvement de va et vient de lair : Ceci illustre la nature longitudinale des ondes sonores.Simulation
Chapitre 1: LES ONDES MECANIQUES PROGRESSIVESI) Exemples II) Dfinitions et vocabulaire A) Ondes mcaniques progressives B) Ondes transversales, longitudinales
Conclusion:
Une onde sonore rsulte de la propagation dune onde longitudinale de compressiondilatation dans un milieu, solide, liquide, ou gazeux.
Simulation
Chapitre 1: LES ONDES MECANIQUES PROGRESSIVESI) Exemples II) Dfinitions et vocabulaire A) Ondes mcaniques progressives B) Ondes transversales, longitudinales C) Clrit 1) Dfinition
La clrit dune onde est la vitesse de dplacement de la perturbation. Elle est gale au rapport de la distance d parcourue par londe sur la dure Dt ncessaire pour la parcourir .
(m.s-1)
d V t
(m) (s)
Simulation
Chapitre 1: LES ONDES MECANIQUES PROGRESSIVESI) Exemples II) Dfinitions et vocabulaire A) Ondes mcaniques progressives B) Ondes transversales, longitudinales C) Clrit 1) Dfinition 2) Mesure de la vitesse de propagation le long dune corde tendue.
Mesure de la clrit dune onde de dformation transversale le long dune corde tendue.Schma du montage
Simulation
Chapitre 1: LES ONDES MECANIQUES PROGRESSIVESI) Exemples II) Dfinitions et vocabulaire A) Ondes mcaniques progressives B) Ondes transversales, longitudinales C) Clrit 1) Dfinition 2) Mesure de la vitesse de propagation le long dune corde tendue.
Rsultats: dure de propagation entre les deux capteurs (en ms).1 Peu tendue Plus tendue 2 3 4 Moy.(ms) V (m.s-1)
72
83
84
86
81
2,5
Conclusion:
La clrit de londe dpend de la tension de la corde, plus celle-ci est grande, plus londe se propage vite.Remarque : On verra dans le chapitre suivant que la clrit dpend aussi de la masse linique de la corde. Simulation
Chapitre 1: LES ONDES MECANIQUES PROGRESSIVESI) ExemplesII) Dfinitions et vocabulaire A) Ondes mcaniques progressives B) Ondes transversales, longitudinales C) Clrit 1) Dfinition 2) Mesure de la vitesse de propagation le long dune corde tendue. 3) Mesure de la vitesse du son dans lair.
Mesure de la clrit du son dans l air. Schma du montage
Simulation
Chapitre 1: LES ONDES MECANIQUES PROGRESSIVESI) Exemples II) Dfinitions et vocabulaire A) Ondes mcaniques progressives B) Ondes transversales, longitudinales C) Clrit 1) Dfinition 2) Mesure de la vitesse de propagation le long dune corde tendue. 3) Mesure de la vitesse du son dans lair.
Rsultats:
Simulation
Chapitre 1: LES ONDES MECANIQUES PROGRESSIVESI) Exemples II) Dfinitions et vocabulaire A) Ondes mcaniques progressives B) Ondes transversales, longitudinales C) Clrit 1) Dfinition 2) Mesure de la vitesse de propagation le long dune corde tendue. 3) Mesure de la vitesse du son dans lair.
Rsultats:Distance entre les deux micros : D = 0,50 m Dure de propagation : Dt = 1,4 ms Dans lair ( 20 C), la clrit du son est :
d V 3,6 102 m.s 1 tRemarque: Tout comme pour la corde, la clrit du son dpenddes caractristiques (temprature, tat physique) du milieu.
Milieu Air(sec, 0C) Air(sec, 15C) Eau Fer PtroleSimulation
Clrit du son 331 m.s-1 340 m.s-1 1500 m.s-1 6000 m.s-1 1700 m.s-1
Chapitre 1: LES ONDES MECANIQUES PROGRESSIVESI) Exemples II) Dfinitions et vocabulaire A) Ondes mcaniques progressives B) Ondes transversales, longitudinales C) Clrit 1) Dfinition 2) Mesure de la vitesse de propagation le long dune corde tendue. 3) Mesure de la vitesse du son dans lair. D) Croisement de deux ondes
Question : Quarrive-t-il lorsque deux ondes se rencontrent ?
Exprimentation: On touche successivement la surface de leau en deux points diffrents en veillant bien ce que chaque onde soit observe seule.
Conclusion: On constate que, dans ce cas, les deux ondes se croisent sans se perturber
Simulation
Chapitre 1: LES ONDES MECANIQUES PROGRESSIVESI) Exemples II) Dfinitions et vocabulaire A) Ondes mcaniques progressives B) Ondes transversales, longitudinales C) Clrit 1) Dfinition 2) Mesure de la vitesse de propagation le long dune corde tendue. 3) Mesure de la vitesse du son dans lair. D) Croisement de deux ondes E) Proprits gnrales des ondes
onde se propage, partir de la source, Une dans toutes les directions qui lui sont offertes. perturbation se transmet de proche en La proche sans transport de matire (mais il y a par contre un transfert dnergie). clrit de propagation dune onde est La une caractristique du milieu.
D eux ondes peuvent se croiser sans se perturber
Effet dune onde sismique.
Simulation
Chapitre 1: LES ONDES MECANIQUES PROGRESSIVESI) Exemples II) Dfinitions et vocabulaire A) Ondes mcaniques progressives B) Ondes transversales, longitudinales C) Clrit 1) Dfinition 2) Mesure de la vitesse de propagation le long dune corde tendue. 3) Mesure de la vitesse du son dans lair. D) Croisement de deux ondes E) Proprits gnrales des ondes F) Comparaison entre la propagation d une onde et le dplacement d un mobile.
Le mouvement dun solide: se dcrit laide dune trajectoire, correspond un transport de matire, est affect par un choc avec un autre mobile, la vitesse diminue en cas de frottements.
La propagation dune onde: se fait partir dune source dans lespace environnant sans direction unique privilgie mais dans toutes les directions possibles, compte tenu des contraintes du milieu, ne correspond pas un transport de matire, Cest lamplitude de londe et non sa clrit qui diminue dans le cas dun milieu absorbant.
Simulation
Chapitre 1: LES ONDES MECANIQUES PROGRESSIVESI) Exemples II) Dfinitions et vocabulaire A) Ondes mcaniques progressives B) Ondes transversales, longitudinales C) Clrit 1) Dfinition 2) Mesure de la vitesse de propagation le long dune corde tendue. 3) Mesure de la vitesse du son dans lair. D) Croisement de deux ondes E) Proprits gnrales des ondes F) Comparaison entre la propagation d une onde et le dplacement d un mobile. III) Ondes progressives une dimension A) Dfinition
Dfinition:Une onde progressive est dite une dimension si elle se propage dans un milieu une dimension.
Exemples : une corde tendue de faible paisseur, est un milieu une dimension. La surface de leau est deux dimensions. Lair, est un milieu 3 dimensions.
Simulation
Chapitre 1: LES ONDES MECANIQUES PROGRESSIVESI) Exemples II) Dfinitions et vocabulaire A) Ondes mcaniques progressives B) Ondes transversales, longitudinales C) Clrit 1) Dfinition 2) Mesure de la vitesse de propagation le long dune corde tendue. 3) Mesure de la vitesse du son dans lair. D) Croisement de deux ondes E) Proprits gnrales des ondes F) Comparaison entre la propagation d une onde et le dplacement d un mobile. III) Ondes progressives une dimension A) Dfinition B) Notion de retard
Ltat vibratoire de M2 est sensiblement le mme (avec un lger amortissement) que celui de M1 mais dcal dans le temps. Ce dcalage ou retard correspond la dure ncessaire pour que la perturbation parcours la distance d. On note t ce retard et on a :
D t V
Courbes
Simulation
Chapitre 1: LES ONDES MECANIQUES PROGRESSIVESI) Exemples II) Dfinitions et vocabulaire A) Ondes mcaniques progressives B) Ondes transversales, longitudinales C) Clrit 1) Dfinition 2) Mesure de la vitesse de propagation le long dune corde tendue. 3) Mesure de la vitesse du son dans lair. D) Croisement de deux ondes E) Proprits gnrales des ondes F) Comparaison entre la propagation d une onde et le dplacement d un mobile. III) Ondes progressives une dimension A) Dfinition B) Notion de retard
Gnralisation: La perturbation qui existe en un point M correspond celle qui existait auparavant en un point M linstant t = t - t; avec:
MM ' t Vt tant le retard et V la clrit.
Simulation
Chapitre 1: LES ONDES MECANIQUES PROGRESSIVESI) Exemples II) Dfinitions et vocabulaire A) Ondes mcaniques progressives B) Ondes transversales, longitudinales C) Clrit 1) Dfinition 2) Mesure de la vitesse de propagation le long dune corde tendue. 3) Mesure de la vitesse du son dans lair. D) Croisement de deux ondes E) Proprits gnrales des ondes F) Comparaison entre la propagation d une onde et le dplacement d un mobile. III) Ondes progressives une dimension A) Dfinition B) Notion de retard
FIN
Simulation
Simulation
Distance entre les deux micros: D=0,50 m