📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
- Définition : Une onde mécanique progressive est le phénomène de propagation d'une perturbation dans un milieu matériel élastique, sans transport de matière, mais avec transport d'énergie.
- Célérité : La vitesse de propagation $v$ dépend uniquement du milieu (élasticité, masse volumique). Elle est définie par $v = \frac{d}{\Delta t}$, où $d$ est la distance parcourue et $\Delta t$ la durée.
- Onde transversale : La direction de la déformation est perpendiculaire à la direction de propagation (ex: corde).
- Onde longitudinale : La direction de la déformation est parallèle à la direction de propagation (ex: ressort, son).
- Retard temporel : Si un point $M$ est atteint par l'onde après un point $S$ (source), le retard est $\tau = \frac{SM}{v}$. L'élongation du point $M$ est identique à celle de $S$ à l'instant précédent : $y_M(t) = y_S(t - \tau)$.
Méthodes à maîtriser
- Calcul de la célérité : Utiliser les données d'un chronogramme ou d'un oscillogramme.
- Relation entre points : Savoir exprimer $y_M(t)$ en fonction de $y_S(t)$ en utilisant le retard $\tau$.
- Analyse dimensionnelle : Vérifier que $[v] = L \cdot T^{-1}$.
Exemples corrigés
- Calcul de retard : Une onde parcourt 2 m en 0,1 s. $v = 2 / 0,1 = 20 , m/s$. Si $SM = 5 , m$, alors $\tau = 5 / 20 = 0,25 , s$.
- Équation horaire : Si $y_S(t) = A \cdot \sin(\omega t)$, alors $y_M(t) = A \cdot \sin(\omega (t - \tau))$.
Erreurs fréquentes
- Confondre la vitesse de déplacement d'un point du milieu (qui oscille) avec la célérité de l'onde (qui se propage).
- Oublier de convertir les unités (ex: cm en m, ms en s).
- Penser qu'il y a transport de matière : seul le mouvement se propage.