Terminale-Physique-chap 1 :
Ondes mécaniques progressives

Propagation d'une onde dans un milieu :

• Donnez un exemple de propagation d'une onde mécanique dans un milieu à une dimension :

  On peut créer une onde mécanique le long d'une corde en lui donnant un mouvement de haut en bas.

  
  
• Quelle est la direction de la perturbation par rapport à son
  déplacement ? Comment appelle-t-on ce type d'onde ?

  La perturbation est perpendiculaire à son déplacement.
  Ces ondes sont transversales.

  
  
• Donnez un exemple de propagation d'une onde mécanique dans un milieu à deux dimensions :

  On peut créer une onde mécanique à la surface de l'eau en laissant tomber une goutte de liquide sur celle-ci : la perturbation se déplace dans le plan (donc deux dimensions) défini par la surface de l'eau.

  
  
• Quelle est la direction de la perturbation par rapport à son déplacement ? Comment appelle-t-on ce type d'onde ?

  La perturbation est un mouvement de l'eau de haut en bas qui se propage sous forme de rides circulaires.
  
  Ces rides se déplacent dans un plan horizontal alors qu'elles sont constituées par un mouvement de l'eau vertical : on a à faire à une onde transversale.

  
  
• Donnez un exemple de propagation d'une onde mécanique dans un milieu à trois dimensions :

  Le son, succession de compressions et de dilatations des tranches d'air, est une onde qui se propage dans toutes les directions de l'espace.

  
  
• Quelle est la direction de la perturbation par rapport à son déplacement ? Comment appelle-t-on ce type d'onde ?

  Les compressions-dilatations des tranches d'air qui constituent la perturbation se font longitudinalement par rapport au déplacement de l'onde.
  C'est une onde longitudinale.

  
  
• Connaissez-vous un autre type d'ondes longitudinales ?

  Une perturbation constituée par une compression de quelques spires d'un ressort se propage dans la direction de la compression : il s'agit d'une onde longitudinale.

Définitions :

• Donnez la définition d'une onde mécanique :

  On appelle onde mécanique le phénomène de propagation d’une perturbation dans un milieu sans transport de matière.

  
  
• Qu'appelle-t-on célérité d'une onde mécanique ?
  Que peut-on dire de la célérité d'une onde vis à vis du milieu dans lequel elle se propage ?

  Il s'agit de la vitesse de propagation que l'on appelle célérité dans le cas d'une onde. Elle est définit par :
  

  
  
  La célérité d'une onde est une propriété du milieu dans lequel
  elle se propage :
  
  

Propriétés générales des ondes :

Complétez les phrases ci-dessous :

• Une onde se propage à partir de la source et dans toutes les directions offertes par le milieu.
  
• La perturbation qui donne naissance à l’onde se transmet de proche en proche : transport d’énergie sans transport de matière (une fois la perturbation transmise, le milieu revient au repos).
  
• Lorsque deux ondes se croisent, elles n'entrent pas en collision mais se croisent sans se perturber.

Onde progressive à une dimension :

Définition : complétez :

• Une onde progressive à une dimension a pour direction de propagation une droite.
  

  On parle d’onde progressive pour bien spécifier que la perturbation progresse dans un milieu élastique.

Notion de retard :

• Dessinez deux fois la même corde avec dans le premier cas une perturbation au temps t' en M', et dans le deuxième cas la même perturbation au temps t > t' au point M :
  
  
  
• Complétez : La perturbation en un point M du milieu, à l’instant t, est celle qui existait auparavant en un point M’ au temps t’ = t – τ, τ étant le retard.
  
• Définissez alors la célérité de cette onde dans ce milieu en fonction du retard :