Lyce J-B Schwilgu - SELESTAT

GROSSHENY L.

Chapitre 1

Les ondes mcaniques progressives.

Quelques exemples de phnomnes :

Quels sont les points communs ? les diffrences ?

Les 4 images correspondent des ondes : Une onde est une perturbation qui se propage.

I. Les ondes mcaniques. 1. Exemples.

milieu Transport

de matire

cause

La vague se

propage

Onde mcanique eau non Goutte

Mouvement

corde

Onde mcanique corde non Main

lumire Onde lumineuse Air, vide non Phnomne

lectrique

radio Onde

lectromagntique

Air, vide non Phnomne

lectrique

Vent Pas une onde air oui

Eau rivire Pas une onde eau oui

Lyce J-B Schwilgu - SELESTAT

GROSSHENY L.

Une onde est dite mcanique si au dpart le phnomne (perturbation) est d une source

mcanique.

Une onde mcanique ncessite un milieu de propagation ;

Une onde mcanique est la propagation dune perturbation sans transport de matire.

2. Dfinition.

Une onde mcanique est la propagation dune perturbation dun milieu matriel sans transport de matire.

La vague.

La perturbation se propage dans leau. Le bateau suit le mouvement de la perturbation mais nest pas entrain ;

II. Les ondes mcaniques progressives. 1. Dfinition.

On appelle onde progressive une onde qui se propage sans se dformer et qui avance dans lespace. Elle se caractrise par sa continuit.

A linverse, une onde de choc est un type d'onde, mcanique ou d'une autre nature, associ l'ide d'une transition brutale. Elle peut prendre la forme d'une vague de haute pression, et elle est

alors souvent cre par une explosion ou un choc de forte intensit.

2. Les deux types donde. Une onde est transversale si la direction du mouvement des lments du milieu de

propagation est orthogonale la direction de propagation.

Exemple : la corde, surface de leau

Lyce J-B Schwilgu - SELESTAT

GROSSHENY L.

Une onde est longitudinale si la direction du mouvement des lments du milieu de

propagation est parallle la direction de propagation.

Exemple : le ressort, le son

III. Caractristiques des ondes mcaniques progressives. 1. Le milieu de propagation.

La propagation dune onde mcanique ncessite un milieu matriel lastique. Une onde mcanique se transmet de proche en proche dans le milieu matriel.

Les solides permettent la propagation dondes transversales ou dondes longitudinales. Dans les fluides, seules les ondes longitudinales peuvent se propager.

2. Y-a-t-il transport dnergie ? Un point du milieu qui subit une perturbation mcanique progressive ralise un transfert

dnergie mcanique sans transport de matire. Pour produire la perturbation, il faut fournir de lnergie. La perturbation se propage. Chaque point du milieu matriel revient sa position initiale aprs le passage de la perturbation. De

lnergie mcanique a t transfre du point S, la source au point M du milieu matriel. Il ny a pas de transport de matire.

Si lon nglige les pertes lors de la propagation, on dit que lnergie se conserve. Dans le cas dun milieu une dimension, chaque point du milieu rcupre intgralement lnergie de la source au passage de la perturbation.

Dans le cas dun milieu deux (trois) dimensions, lnergie se rpartie sur la surface. Lnergie qui arrive en un point donn est dautant plus faible que lon sloigne de la source.

3. Clrit dune onde. La vitesse laquelle la perturbation se propage sappelle la clrit de londe. On appelle clrit la vitesse de propagation de londe, pour la distinguer de la vitesse de dplacement dun corps. La clrit dune onde mcanique dpend du milieu de propagation. Cest une caractristique du milieu de propagation. Elle ne dpend pas de lamplitude de la dformation. La clrit est le quotient de la distance parcourue sur la dure de parcours.

Lyce J-B Schwilgu - SELESTAT

GROSSHENY L.

IV. Onde mcanique progressive une dimension 1. Dfinition.

Une onde mcanique progressive une dimension est une onde qui se propage dans une seule

direction.

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

Cest le cas dune corde, dun ressort ; Remarque : une onde la surface de leau deux dimensions, une onde sonore trois dimensions.

2. Mouvement dun point M. Animation v6-onde_corde : on visualiser la corde dans lespace. Visualiser une impulsion.

Quel est le dplacement du point m en fonction

du temps ?

La perturbation en M est celle qui tait en M linstant t-. Comment calculer ?

)(

'

ondeV

MM

3. Superposition de 2 ondes. Animation ondes situation5

Deux ondes mcaniques peuvent se superposer

sans se perturber.

Lorsque que les deux perturbations se croisent,

leurs amplitudes sajoutent algbriquement. Aprs le croisement, chaque perturbation reprend

sa forme propre.

M M