III) Les ondes mécaniques périodiques Les phénomènes ondulatoires

1) Cas général Comment pourrait-on définir les ondes ci-dessous ?

1) Cas général Comment pourrait-on définir les ondes ci-dessous ?

1) Cas général Comment pourrait-on définir les ondes ci-dessous ?

1) Cas général Comment pourrait-on définir les ondes ci-dessous ?

1) Cas général Comment pourrait-on définir les ondes ci-dessous ?

1) Cas général Comment pourrait-on définir les ondes ci-dessous ?

1) Cas général Une onde mécanique périodique est constituée par la répétition d’une perturbation dans l’espace et dans le temps. Le mouvement de la source est répétitif.

2) Onde sinusoïdale Voici une onde sinusoïdale :

2) Onde sinusoïdale Quelles sont les grandeurs pertinentes qui permettent de décrire une telle onde mécanique ?

2) Onde sinusoïdale Remarque : chaque point de l’onde effectue un mouvement répétitif, celui de la source. Deux points sont dits « en phase » lorsqu’ils effectuent en même temps le même mouvement.

2) Onde sinusoïdale Fréquence :

2) Onde sinusoïdale Fréquence : nombre de répétitions du phénomène oscillatoire par seconde. Se mesure en Hertz, Hz.

2) Onde sinusoïdale Période :

2) Onde sinusoïdale Période : durée entre deux passages successifs par le même état vibratoire (c’est-à-dire même position et même vitesse). Se mesure en seconde ou en ses multiples ou sous-multiples.

2) Onde sinusoïdale Période : plus la période est grande, plus la fréquence est petite. Mathématiquement :

2) Onde sinusoïdale Période : plus la période est grande, plus la fréquence est petite. Mathématiquement : avec f en Hz et T en s.

2) Onde sinusoïdale Longueur d’onde :

2) Onde sinusoïdale Longueur d’onde : distance minimale entre deux points de même état vibratoire, entre deux points qui vibrent en phase. Se mesure en m ou en ses multiples ou sous-multiples.

2) Onde sinusoïdale Amplitude :

2) Onde sinusoïdale Amplitude : écart maximal de la position à la valeur moyenne. L’unité dépend de la grandeur suivie (élongation d’une corde, hauteur d’eau, pression de l’air pour le son, etc.)

2) Onde sinusoïdale Propriétés : *quelle est la distance parcourue par une onde pendant une durée égale à une période ?

2) Onde sinusoïdale Propriétés : *quelle est la distance parcourue par une onde pendant une durée égale à une période ? Une longueur d’onde λ = v.T m s m.s-1

2) Onde sinusoïdale Propriétés : **quelle est donc la relation entre célérité, fréquence et longueur d’onde ?

v = λ . f 2) Onde sinusoïdale Propriétés : **quelle est donc la relation entre célérité, fréquence et longueur d’onde ? v = λ . f m.s-1 Hz m

3) Comment une onde sinusoïdale se comporte-t-elle lorsqu’elle rencontre un obstacle ?

3) Comment une onde sinusoïdale se comporte-t-elle lorsqu’elle rencontre un obstacle ?

3) Comment une onde sinusoïdale se comporte-t-elle lorsqu’elle rencontre un obstacle ?

3) Comment une onde sinusoïdale se comporte-t-elle lorsqu’elle rencontre un obstacle ? 40 Hz

3) Comment une onde sinusoïdale se comporte-t-elle lorsqu’elle rencontre un obstacle ? 40 Hz

3) Comment une onde sinusoïdale se comporte-t-elle lorsqu’elle rencontre un obstacle ? 40 Hz

3) Comment une onde sinusoïdale se comporte-t-elle lorsqu’elle rencontre un obstacle ?

3) Comment une onde sinusoïdale se comporte-t-elle lorsqu’elle rencontre un obstacle ? On appelle diffraction le changement de direction de propagation d’une onde lors de la rencontre d’un obstacle.

3) Comment une onde sinusoïdale se comporte-t-elle lorsqu’elle rencontre un obstacle ? Lorsqu’une onde sinusoïdale de longueur d’onde λ rencontre une fente de largeur a, deux cas sont possibles : -si a est du même ordre de grandeur ou inférieure à λ, le phénomène de diffraction a lieu -si a est bien supérieure à λ, le phénomène de diffraction est très peu marqué.

4) La célérité des ondes superficielles dépend-elle de leur fréquence ?

4) La célérité des ondes superficielles dépend-elle de leur fréquence ? 8 λ

4) La célérité des ondes superficielles dépend-elle de leur fréquence ?

4) La célérité des ondes superficielles dépend-elle de leur fréquence ?

4) La célérité des ondes superficielles dépend-elle de leur fréquence ?

4) La célérité des ondes superficielles dépend-elle de leur fréquence ? Lorsque la célérité d’une onde dépend de sa fréquence, on dit que le milieu de propagation de l’onde est dispersif. Le phénomène est la dispersion.