Les ondes mécaniques progressives
Cours · physique-chimie (2 Bac Sciences, Maroc), chapitre 1 · Maroc, 2 Bac Sciences Physiques et Sciences Mathématiques · le début du chapitre, la suite sur Adloun
Ce chapitre introduit la notion d'onde mécanique, c'est-à-dire la propagation d'une perturbation dans un milieu matériel. On y définit les grandeurs essentielles (célérité, retard, période, longueur d'onde) qui serviront pour toute l'étude des ondes, jusqu'à la lumière.
1.1 Notion d'onde mécanique progressive
1.1.1 Définition
Une onde mécanique progressive est le phénomène de propagation d'une perturbation dans un milieu matériel (élastique), sans transport de matière mais avec transport d'énergie.
Lorsqu'on crée une perturbation en un point d'un milieu (ébranlement d'une corde, choc à la surface de l'eau…), cette perturbation se déplace de proche en proche : chaque point du milieu reproduit, avec un certain retard, le mouvement du point qui le précède.
Propriété : Propriétés essentielles
- Une onde se propage, à partir de la source, dans toutes les directions qui lui sont offertes.
- Le transport d'énergie se fait sans transport de matière : un point du milieu ne fait qu'osciller autour de sa position d'équilibre.
- Deux ondes peuvent se croiser sans se perturber mutuellement (superposition).
1.1.2 Ondes transversales et longitudinales
- Une onde est transversale si la perturbation est perpendiculaire à la direction de propagation (ex. : onde le long d'une corde).
- Une onde est longitudinale si la perturbation est parallèle à la direction de propagation (ex. : compression d'un ressort, onde sonore).
1.2 Célérité d'une onde
La célérité (vitesse de propagation) d'une onde est la distance parcourue par la perturbation par unité de temps :
avec en , en et en .
La célérité dépend du milieu (sa nature, sa température, sa tension…) mais ne dépend pas de l'amplitude de la perturbation. Dans l'air, la célérité du son vaut environ .
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