📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
- Définition : Une onde mécanique progressive est le phénomène de propagation d'une perturbation dans un milieu matériel sans transport de matière.
- Classification :
- Transversale : direction de la perturbation perpendiculaire à la direction de propagation (ex: corde).
- Longitudinale : direction de la perturbation parallèle à la direction de propagation (ex: ressort, son).
- Célérité : $v = \frac{d}{\Delta t}$ où $d$ est la distance parcourue et $\Delta t$ la durée. Elle ne dépend que des propriétés du milieu (élasticité, masse linéique).
- Retard temporel : Le point $M$ situé à une distance $d$ de la source $S$ subit la même perturbation avec un retard $\tau = \frac{d}{v}$. L'élongation s'écrit : $y_M(t) = y_S(t - \tau)$.
Méthodes à maîtriser
- Calcul du retard : Identifier la distance entre deux points et utiliser $v$ pour trouver $\tau$.
- Tracé d'un front d'onde : Savoir représenter l'état de la corde à un instant $t$ donné.
- Utilisation du graphe : Extraire la valeur de $v$ à partir de la pente d'une droite $d = f(t)$ ou de la lecture d'un retard sur un oscillogramme.
Exemples corrigés
- Calcul de vitesse : Si une onde parcourt 2m en 0,5s, $v = 2 / 0,5 = 4 , m/s$.
- Relation temporelle : Si $S$ est à l'origine et $M$ à 10cm, et $v=2m/s$, alors $\tau = 0,1 / 2 = 0,05 , s$. Donc $y_M(t) = y_S(t - 0,05)$.
Erreurs fréquentes
- Confondre la vitesse de l'onde (célérité) avec la vitesse d'un point du milieu (qui est nulle en moyenne).
- Oublier de convertir les unités (cm en m, ms en s).
- Penser que l'onde transporte de la matière (c'est faux, elle transporte de l'énergie).