Cours
Ondes mécaniques périodiques
Ondes mécaniques progressives
Sommaire
IntroductionA l'échelle macroscopiqueA l'échelle microscopiqueCélérité d'une ondeA l'échelle macroscopique
Définition
Lorsqu’un caillou tombe dans l’eau, on observe une déformation de la surface de l’eau : des rides.
Cette perturbation de la surface de l’eau qui se propage en s’éloignant du point d’impact est une onde mécanique progressive.
Définition
Pour chaque point de la surface de l’eau, on va définir son élongation, c’est-à-dire l’écart par rapport à la hauteur de l’eau au repos.
Définition
Un milieu qui peut se déformer puis reprendre sa forme initiale est appelé milieu élastique.
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.
Définition
La position d’un point du milieu matériel est repéré par son élongation.
L’élongation maximale est l’amplitude de l’onde.
A l'échelle microscopique
Propriété
À l’échelle microscopique, la propagation de l’onde est liée aux entités du milieu matériel et à leurs interactions.
Le milieu matériel est constitué d’entités chimiques (atomes, molécules, ions) qui sont en interaction et en équilibre.
Au passage de la perturbation, des entités vont être écartées de leur position d’équilibre, modifiant ainsi les interactions, ce qui va aussi modifier celles des entités voisines etc.
Ainsi, de proche en proche, l’onde se propage en écartant de leur position initiale des entités qui, comme c’est un milieu élastique, retrouveront leur position initiale une fois l’onde passée.
Définition
Une onde mécanique progressive est la manifestation macroscopique de la modification des interactions microscopiques entre les entités du milieu matériel.
Ce sont les modifications des interactions qui vont permettre la propagation de l’onde.
Célérité d'une onde
Définition
La perturbation, l’onde, se propage, ce qui veut dire qu’elle met un certain temps pour aller d’un point à un point séparés de la distance .
La célérité d’une onde est la valeur de sa vitesse de propagation. C’est le rapport entre la distance de propagation et la durée pour parcourir cette distance :
Propriété
La célérité d’une onde dépend du milieu dans lequel l’onde se propage.
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