DM PHY ANNA DT ET AUDE L

8-12 ans

Les ondes mécaniques

avril 2022

Anna Dang-Trân et Aude Lefevre

the little scientist

1. Sommaire
2. Qu'est-ce qu'une onde ?
3. Phénomène d'interférence
4. Deux natures d'ondes
5. Deux types d'ondes
6. Differentes formes d'ondes
7. Les dimensions
8. Grandeurs physiques
9. Les ondes périodiques
10. Les ondes sinusoidales
11. Merci !

sommaire

Réponse

Vocabulaire

Qu'est-ce qu'une onde ?

Une onde, est la propagation, soit le déplacement d'une perturbation qui entraine une modification du milieu dans lequel elle se déplace.

figure b

figure a

Exemples

Vocabulaire

le phénomène d'interférence

Les ondes sont caractérisées par le phénomène d'interférence. Mais qu'est-ce que c'est ? C'est lorsque deux ondes de meme fréquence se combinent en un meme point materiel. Il existe deux types d'interférences :-interférence constructive : si en un même point matériel, deux ondes de même fréquence et dans le même état vibratoire se rencontrent, elles s'additionnent. On a alors une onde de même fréquence mais dont l'amplitude est doublée. (figure a)- interférence destructive : si deux ondes d'état vibratoire opposé se rencontrent, elles s'annulent et une absence d'onde est perceptible. (figure b)

Mais attention aujourd'hui, nous nous intéresserons uniquement aux ondes mécaniques.

Elles se propagent sans support matériel. Ainsi la lumiere peut se propager dans le vide.

Les ondes électromagnétiques

Elles se propagent grace a un support matériel. C'est pour cela, que le son ne peut pas se propager dans le vide.

Les ondes mécaniques

vs

Deux natures d'ondes

mécaniques ;)

Une onde est longitudinale si la direction du déplacement est parallèle à la direction de la perturbation.

Les ondes longitudinales

Une onde est transversale si la direction du déplacement est perpendiculaire (en angle droit) à la direction de la perturbation.

Les ondes transversales

vs

Deux types d'ondes

mecaniques ;)

C'est lorsqu'une onde ne se déplace pas .

Les ondes stationnaires

C'est le dépacement de la perturbation d'une onde qui se transmet de proche en proche dans un milieu matériel élastique qui déplace de l'énergie mais pas de la matière.

Les ondes progressives

differentes formes d'ondes

exemples

Lorsque la perturbation se propage dans une direction, on parle d'une onde progressive a une dimension. De meme, lorsque la perturbation se propage dans deux ou trois directions, on parle d'onde progressive a deux ou trois dimensions. Ainsi, le nombre de dimensions correspond au nombre de directions de la perturbation.

et pas celles de ton armoire haha ;)

Pour approfondir : les dimensions

• Durée de propagation : durée Δt durant laquelle la perturbation a lieu.
• Retard : décalage de mouvement présent entre deux points distincts rencontrant une onde.
• Célérité : la célérité c'est l'équivalent de ce qu'est, la vitesse pour un mouvement, pour une onde. C'est la vitesse a laquelle elle se propage en m.s-1
• Réfraction : une onde est dite réfractée lorsqu'une partie de l'onde incidente se déplacant dans le milieu 1, se propage dans le milieu 2.
• Réflexion : une onde est dite réfléchie lorsqu'une partie de l'onde se deplacant dans le milieu 1, rebondie sur la limite entre les milieux 1 et 2.

Grandeurs physiques

quelques calculs

• La double périodicité :

-la périodicité spatiale : il s'agit de la longueur d'onde λ en m. Cela correspond à la distance que l'onde parcourt en un cycle. -la périodicité temporelle : il s'agit de la periode T en s. Cela correspond à la durée d'un cycle entier.

• La fréquence : c'est le nombre de cycles de la perturbation par seconde. Elle se note f et s'exprime en Hz.
• La célérité : voir page 10

Les ondes sont décrites par differents paramètres :

Les ondes périodiques

10

pour aller plus loin

On est d'accord, le nom fait peur mais pas de panique, on va tout t'expliquer !Si les variations de la perturbation d'une onde dans le temps suivent une fonction mathématiques sinus ou cosinus, alors cette onde est dite sinusoidale. L'amplitude A, la période et la valeur a un instant t de l'onde definissent cette dernière.

Les ondes sinusoidales

Anna DT et Aude L

11

Et voila c'est termine ! On espère que tu as tout compris sur les ondes mecaniques et on se retrouve le mois prochain pour un nouveau numéro. Merci d'avoir lu the little scientist et à la semaine prochaine !