📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
Une onde mécanique progressive est périodique si la perturbation se répète identique à elle-même à intervalles de temps égaux.
- Périodicité temporelle ($T$) : C'est la plus petite durée au bout de laquelle un point du milieu retrouve le même état de mouvement. $T$ est en seconde (s).
- Fréquence ($f$) : $f = \frac{1}{T}$ (en Hertz, Hz).
- Périodicité spatiale ($\lambda$) : C'est la distance parcourue par l'onde pendant une période $T$. $\lambda = v \cdot T = \frac{v}{f}$ (en mètre, m).
- Relation de phase : Deux points $M$ et $M'$ distants de $d = MM'$ sont en phase si $d = k \cdot \lambda$ ($k \in \mathbb{N}^*$). Ils sont en opposition de phase si $d = (2k+1) \frac{\lambda}{2}$.
- Retard temporel : $\tau = \frac{MM'}{v}$.
Méthodes à maîtriser
- Lire un graphe $y = f(t)$ : Permet de déterminer la période $T$ (distance entre deux sommets consécutifs).
- Lire un graphe $y = f(x)$ : Permet de déterminer la longueur d'onde $\lambda$ (distance entre deux crêtes consécutives).
- Calculer la célérité : Utiliser $v = \frac{\lambda}{T} = \lambda \cdot f$.
- Comparer deux points : Calculer le rapport $\frac{MM'}{\lambda}$. Si c'est un entier, ils sont en phase.
Exemples corrigés
Exemple : Une onde a une fréquence $f = 50$ Hz et une célérité $v = 20$ m/s. Calculer $\lambda$ : $\lambda = \frac{v}{f} = \frac{20}{50} = 0,4$ m.
Erreurs fréquentes
- Confondre la période temporelle $T$ (axe des temps) et la longueur d'onde $\lambda$ (axe des distances).
- Oublier de convertir les unités (ex: ms en s, cm en m).
- Penser que la célérité $v$ dépend de l'amplitude (elle ne dépend que du milieu).