📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
- Définition : Une onde mécanique est la propagation d'une perturbation dans un milieu matériel sans transport de matière.
- Célérité : $v = \frac{d}{\Delta t}$, où $d$ est la distance parcourue et $\Delta t$ la durée. Elle dépend uniquement des propriétés du milieu (élasticité, masse volumique).
- Retard temporel : Le point $M$ situé à une distance $d$ de la source $S$ reproduit le mouvement de $S$ avec un retard $\tau = \frac{d}{v}$.
- Relation d'élongation : $y_M(t) = y_S(t - \tau)$ pour $t \geq \tau$.
- Onde transversale : Direction de déformation $\perp$ direction de propagation (ex: corde).
- Onde longitudinale : Direction de déformation $\parallel$ direction de propagation (ex: ressort, son).
Méthodes à maîtriser
- Calculer la célérité : Identifier la distance entre deux points et le temps mis par l'onde pour parcourir cette distance.
- Tracer l'élongation : Décaler le graphe de la source vers la droite d'une valeur $\tau$ sur l'axe des temps.
- Vérifier la dispersion : Un milieu est dispersif si la célérité dépend de la fréquence (ou de la forme de l'onde).
Exemples corrigés
- Calcul de retard : Si $v = 20 , m/s$ et $SM = 5 , m$, alors $\tau = \frac{5}{20} = 0,25 , s$.
- Équation : Si $y_S(t) = A \sin(\omega t)$, alors $y_M(t) = A \sin(\omega (t - \tau))$.
Erreurs fréquentes
- Confondre célérité de l'onde et vitesse des points du milieu (les points du milieu oscillent, ils ne se déplacent pas avec l'onde).
- Oublier la condition $t \geq \tau$ dans l'expression de l'élongation.
- Croire que l'onde transporte de la matière (elle transporte de l'énergie).