Fiche de cours

En mer, la houle qui se forme sous l'influence du vent correspond à la propagation d'une déformation de la surface de la mer, en effet, Lorsqu'une vague se propage, l'eau en surface se soulève puis s'abaisse de nouveau, mais elle ne suit pas la propagation de l'onde.

Dans ce cours nous allons étudier le concept de l’onde, son fonctionnement, ses types, ainsi que ses caratéristiques.

Onde mécanique progressive

Définitions et exemples

تعريف

Une onde mécanique correspond au phénomène de propagation d’une perturbation dans un milieu sans déplacement de la matière, de manière générale, on peut définir une onde comme étant le phénomène résultant de la propagation d’une succession d’ébranlements.

Une perturbation est une variation d'une propriété mécanique (position, vitesse, énergie) d’une partie d'un milieu matériel, par exemple, dans cette image on peut remarquer que le bateau a subi une perturbation qui se manifeste dans la variation de sa position.

انتباه

  • Une onde est dite mécanique : Si l’onde a besoin d’un milieu matériel pour se propager.
  • Une onde est dite progressive : car elle se propage (et elle s’éloigne de la source)
  • La source de l’onde est l’endroit où l’on crée une perturbation, en effet, c’est le premier point qui se met en mouvement.

مثال

Des rides à la surface de l'eau : on fait tomber un objet dans l'eau et on enregistre le mouvement observé. On observe le déplacement d'une ride circulaire.

مثال

Propagation d’un ébranlement le long d'une corde : On soumet une corde horizontale à une brusque secousse verticale et on observe le déplacement de l'ébranlement le long de la corde.

مثال

Compression des spires d'un ressort : On comprime quelques spires à une extrémité, d'un ressort tendu horizontalement puis on lâche brusquement. On observe le déplacement de la compression le long du ressort.

مثال

Le son a besoin d 'un corps pour se propager et ne peut pas exister dans le vide. Par exemple lorsqu'on installe une sonnerie électrique sous une cloche en verre reliée à une pompe à vide le son de la sonnerie disparaît progressivement lorsqu'on actionne la pompe.

Remarque

Une onde se propage, à partir de sa source, dans toutes les directions qui lui sont offertes. Dans le cas de la corde et le ressort, l’onde se propage dans un milieu unidimensionnel, et dans le cas de l’eau, l’onde se propage dans un milieu bidimensionnel, et dans le cas du son, l’onde se propage dans un milieu tridimensionnel.

Les ondes mécaniques transversales

تعريف

Quand la direction de la perturbation (la direction de mouvement des points du milieu) et le sens de propagation de l’onde sont perpendiculaires

مثال

Les ondes qui se propage le long d’une corde

Les ondes mécaniques longitudinales

تعريف

Une onde longitudinale provoque une perturbation dans une direction parallèle au sens de propagation de l’onde.

مثال

Les ondes qui se propage le long d’un ressort

ما يجب معرفته

Une onde mécanique progressive est la propagation d’une perturbation accompagnée d’un transfert d’énergie sans transfert de la matière, une onde est dite progressive car elle s’éloigne de la source, est dite mécanique car elle a besoin d’un milieu matériel pour se propager, il existe deux types d’ondes, l’onde transversale et l’onde longitudinale.

Propriétés générales d’une onde mécanique

Direction de propagation d’une onde

Une onde se propage, à partir de sa source, dans toutes les directions qui lui sont offertes, nous distinguons ainsi les onde à une, deux ou trois dimensions :

Onde à une dimension (onde unidimensionnelle) : La propagation a lieu dans une seule direction

مثال

onde le long d’une corde ou un ressort

Onde à deux dimensions (onde bidimensionnelle) : la propagation s’effectue sur une surface (plan)

مثال

ondes circulaires à la surface de l’eau

Onde à trois dimensions (onde tridimensionnelle) : si la propagation s’effectue dans tout l’espace (l’onde se propage dans toutes directions)

مثال

l’onde sonore

Superposition de deux ondes mécaniques

Lorsque deux ondes mécaniques (d’une perturbation très faible) se croisent et continuent à se propager après leurs rencontres sans se perturber ou sans subir la moindre modification (chaque onde garde la même forme et la même célérité), on dit qu’elles se superposent, c’est le phénomène de superposition

ما يجب معرفته

Selon la direction, il existe trois types d’ondes, unidimensionnelle, bidimensionnelle et tridimensionnelle

La célérité d’une onde mécanique

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Ondes mécaniques progressives
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