L’étude des ondes mécaniques progressives périodiques en deuxième année de baccalauréat revêt un intérêt majeur dans plusieurs domaines .

Cours

Résumé de cours

Ondes mécaniques progressives périodiques

I) Onde mécanique progressive périodique:
1) Définition :
Une onde mécanique progressive périodique est le phénomène qui accompagne la propagation d’une perturbation se répétant indéfiniment.

2) Propriétés de l’onde mécanique progressive périodique:
2-1/ Périodicité temporelle : Période

Période spatiale est la distance qui sépare deux perturbations consécutives.

II) Onde mécanique progressive sinusoïdale :
1) Définition :
Une onde progressive périodique est dite sinusoïdale si la perturbation crée par la source entraîne une variation sinusoïdale en fonction du temps

 

III) Phénomène de diffraction :
Quand une onde progressive sinusoïdale rencontre un obstacle opaque large dans lequel se trouve une ouverture de largeur a ou bien un obstacle opaque de largeur a, il peut y a voir une modification dans la structure de l’onde si le
largeur a vérifie certaines conditions. Le phénomène que subit cette onde s’appelle diffraction.
Pour que ce phénomène soit notable, il faut que la dimension a de l’obstacle et la longueur d’onde λ soient de même ordre de grandeur ou que a < λ. Les deux ondes incidente et diffractée ont même fréquence et même vitesse et par
conséquent même longueur d’onde.
IV) Milieu dispersif :
1-Définition :
Un milieu de propagation est dispersif quand la vitesse de propagation d’une onde progressive sinusoïdale dépend de sa fréquence.
Exemple :
Pour une cuve à eau peu profond :
Pour une fréquence ν = 20 Hz la vitesse V = 0,178 m.s-1
et
Pour une fréquence ν’ = 40 Hz la vitesse V = 0,208 m.s-1
Remarque :
A une température et une pression déterminées la vitesse de propagation d’une onde sonore, dans l’air, est indépendante de la fréquence de sa source.

Exercices corrigés