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Les ondes

 
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MessagePosté le: Jeu 21 Oct - 22:31 (2010)
Sujet du message: Les ondes
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    Les ondes
    Lumière (onde électromagnétique)
    qui se propage dans le vide, qui n'a pas besoin d'un milieu matériel pour se propager mais transporte de l'énergie.
    Onde mécanique : son, objet oscillant, vagues...
    qui ne se propage pas dans le vide, qui a besoin d'un milieu matériel pour se propager sans transport de matière mais transport d'énergie.


    1 Onde stationnaire
    Perturbation localisée et périodique

L'onde stationnaire est la superposition de deux ondes progressives de sens de propagation opposés



2 Onde progressive
    La perturbation se propage de proche en proche. Il y a transfert d'énergie, sans transport de matière.

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MessagePosté le: Jeu 21 Oct - 22:31 (2010)
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MessagePosté le: Jeu 21 Oct - 22:32 (2010)
Sujet du message: Les ondes
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  2 Onde progressive
    La perturbation se propage de proche en proche. Il y a transfert d'énergie, sans transport de matière.





    2.1 Onde progressive à une dimension :
    2.1.1 Compression:
    cas du ressort.
  • Dispositif expérimental : ressort à spires non jointives légèrement tendu.
    - Expérience : on pince 2 à 3 spires (compression) et on lâche.
    - Observation : propagation le long du ressort.





Il s'agit d'une onde mécanique progressive.
Longitudinale : si la direction du mouvement des éléments du milieu de propagation est parallèle à la direction de propagation.



Il s'agit d'une onde longitudinale.
 
    2.1.2 Vibration:
    2.1.2.1 Par translation:
    Cas d'une corde vibrante (ou ceinture)
    http://www.youtube.com/watch?v=PH7fqcxNZxk




    Transversale : si la direction du mouvement des éléments du milieu de propagation est perpendiculaire à la direction de propagation.
    2.1.2.2 Par rotation :
    cas de l'échelle de perroquet.
  • Dispositif expérimental : ruban élastique (acheté dans une mercerie) sur lequel sont fixés des tiges (tiges en bois pour brochette) perpendiculaires à l'axe du ruban. Des boules (boules de couleurs pour les fêtes) sont fixées aux extrémités des tiges.

    http://www.youtube.com/watch?v=VtPKrD8GGlw


Il s'agit d'une onde transversale car la direction du mouvement des éléments du milieu de propagation est perpendiculaire à la direction de propagation.



Une onde est à une dimension quand la position d'un point du milieu est parfaitement déterminé par son abscisse.




 
    1. Onde à deux dimensions :
      cas de l'onde à la surface de l'eau.

    Expérience : on créé une onde en un point de la surface de l'eau en laissant tomber une pierre.


    Il y a transfert d'énergie mais pas de transport de matière.


mettre un objet flottant:
On observe un déplacement de bas en haut, mais pas de déplacement vers l'extérieur.




Il s'agit d'une onde transversale
Elle se propage dans 2 directions: Il s'agit d'une onde à deux dimensions.
 
      2.3 Onde à trois dimensions :
      2.3.1 cas du son.





Les vibrations sonores correspondent à de petits déplacements longitudinaux (variation de pression) autour d'une valeur moyenne dans la direction de la propagation.
Il s'agit d'une onde longitudinale car la propagation de la compression-dilatation s'effectue parallèlement à la direction de propagation.



Elle se propage dans 3 directions: Il s'agit d'une onde à 3 dimensions.



2.3.2 Le geste sportif 
Une ondulation du corps à 3 dimensions, transversale, de rotation et/ou translation.
http://www.youtube.com/watch?v=AMfGvjbg6t4&feature=related



Il peut y avoir aussi, un onde longitudinale au niveau des chaines tendineuses.
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Dernière édition par Président le Jeu 21 Oct - 23:14 (2010); édité 7 fois
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MessagePosté le: Jeu 21 Oct - 22:33 (2010)
Sujet du message: Les ondes
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3. Caractéristiques d'une onde
3.1. Définition.
On appelle onde mécanique le phénomène de propagation d'une perturbation dans un milieu sans transport de matière.
Une onde se propage, à partir de la source, dans toutes les directions qui lui sont offertes (milieu à 1, 2 ou 3 dimensions)
Une onde progressive mécanique périodique est le phénomène qui accompagne la propagation d'une perturbation qui se répète identique à elle même à intervalles de temps égaux.



3.2. Les ondes longitudinales :
Une onde est longitudinale si la direction du mouvement des éléments du milieu de propagation est parallèle à la direction de propagation.
Exemples :
o Onde le long dans un ressort comprimé.
o Onde de pression dans un solide, liquide ou gaz (onde sonore)
o Certaines ondes sismiques.

3.3. Les ondes transversales :
Une onde est transversale si la direction du mouvement des éléments du milieu de propagation est perpendiculaire à la direction de propagation.
Exemples :
o Onde le long d'une corde.
o Onde à la surface de l'eau.
o Onde de torsion sur l'échelle de perroquet.
o Certaines ondes sismiques.

 



3.4. amplitude



- Elongation : position d'un point du milieu par rapport à son position d'équilibre.

- Amplitude : valeur maximale de l'élongation.







3.5. Mise en évidence expérimentale de la double périodicité du phénomène.
3.5.1 Périodicité temporelle.



Définition de la période temporelle T.
La période temporelle est la plus courte durée au bout de laquelle le phénomène se reproduit identique à lui-même.
C'est la durée au de laquelle un point du milieu se retrouve dans le même état vibratoire.



On peut également définir une fréquence f: nombre de fois ou le phénomène se produit pas seconde
Plus la période est grande, plus la fréquence est faible.



3.5.2 Périodicité spatiale.



On appelle période spatiale ou longueur d'onde, notée l, la plus petite distance séparant deux points pour lesquels les perturbations sont en phase.


3.6. Retour d'onde
Si il y a un obstacle trop dur; on observe un retour de l'onde vers le lanceur

http://www.youtube.com/watch?v=r5kPH64nr5A

Il en est le même lorsqu'il n'existe aucun obstacle (frappe dans le vide).

http://www.youtube.com/watch?v=SGeZPtQYnvg


Un juste milieu est donc nécessaire, soit une cible suffisamment élastique pour amortir.

http://www.youtube.com/watch?v=3yYrdF0DbPI
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