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Ondes mécaniques - Cours et exercices de Physique, Première Générale

Votre enfant est en classe de première et vous souhaitez l'accompagner dans sa réussite en Physique ? Pour revoir le chapitre "Ondes mécaniques". Bordas soutien scolaire vous propose plusieurs séquences avec des cours et des exercices. Le degré de difficulté des exercices proposés s'adapte automatiquement en fonction du niveau de l'élève. Les erreurs de votre enfant sont analysées et nous permettent de lui proposer une correction adaptée afin de l'aider à progresser.

Les notions abordées :

Ondes mécaniques progressives

Le son, la houle, les tremblements de terre sont des exemples d'ondes mécaniques progressives.

1. Description des ondes mécaniques progressives
Une onde est créée à partir d'une perturbation du milieu matériel. Que ce milieu soit solide, liquide ou gazeux, il est plus ou moins élastique. La perturbation se transmet de proche en proche par interactions entre les entités du milieu.

Exemple : Une corde à laquelle on impose un mouvement rapide et perpendiculaire forme une vague se propageant. Il en est de même d'un ressort auquel on impose un mouvement dans le sens de sa longueur.


...

Célérité d'une onde

Une onde mécanique est une perturbation se propageant en utilisant le caractère plus ou moins élastique du milieu de propagation. Cette caractéristique est responsable de la vitesse de déplacement de l'onde et donc du retard éventuel de réception de l'onde entre deux récepteurs.

1. Définition de la célérité

La célérité est le terme de vocabulaire utilisé à propos de la vitesse d'une onde.
Considérons l'exemple de l'onde se déplaçant le long d'une corde mise en vibration et modélisons la situation mathématiquement :

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Ondes mécaniques périodiques

Les ondes mécaniques peuvent être très complexes. D'après Fourier, toute onde périodique peut se décomposer sous forme d'ondes sinusoïdales.

1. Ondes mécaniques périodiques
Le système qui perturbe le milieu en produisant une onde mécanique s'appelle un excitateur.
Si l'excitateur produit son excitation à intervalles de temps réguliers, il produit alors des ondes périodiques.
Une période se mesure en seconde (s)
Le nombre de périodes par seconde s'appelle la fréquence. Son unité est le hertz de symbole Hz.

2. Ondes sinusoïdales

Un excitateur possédant un mouvement circulaire uniforme produit une onde mécanique sinusoïdale :

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