Fiche de Physique sur les ondes et signaux mécaniques

Fiche Physique – ONDES ET SIGNAUX

Une onde mécanique progressive est le phénomène de propagation d’une perturbation dans un milieu matériel sans transport global de matière mais avec transfert d’énergie dans toutes les directions possibles à partir d’une source

En revanche l’onde électromagnétique est une onde d’une autre nature, elle peut se propager dans le vide

Caractère

Une onde peut généralement se propager dans plusieurs directions

Si la propagation se fait dans une seule direction, on parle d’onde progressive a une dimensions. Il existe des ondes à une, deux ou trois dimensions

Lorsque la perturbation a la même direction que celle de la propagation de l’onde, l’onde est longitudinale

Lorsque la perturbation à une direction perpendiculaire a celle de la propagation de l’onde, l’onde est transversale

Elongation : Un point d’un milieu matériel est repérée par son élongation ; elle indique sa position a un instant donne par rapport à sa position de repos. L’élongation de ce point est modifiée lors du passage d’une perturbation

Retard et Célérité

Le retard est la durée séparant son passage entre deux points, M et M’. On le note τ et s’exprime en s

La célérité d’une onde est sa vitesse de propagation. Dans un milieu homogène a une dimension le retard τ a une célérité :                                                               MM’ en mètre (m)

                                              V = MM’/τ                      τ en seconde (s)

                                                                                       V en mètre par seconde (m.s-1)

La célérité d’une onde dépend des caractéristiques du milieu de propagation :

• Influence du milieu de propagation : exemple pour le son

• Influence du type d’onde : exemple pour un séisme

Dans un même milieu, une onde transversale et une onde longitudinale se propagent à des célérité différentes :

      Les ondes P longitudinale (6,0 km.h-1)

      Les ondes S transversales (3,4 km.h-1)

• Influence de la température : exemple pour un son qui se propage dans l’air

Lorsque le phénomène a la source d’une onde mécanique est périodique, chaque point du milieu de propagation subit une perturbation périodique : l’onde est périodique et on note T la période temporelle. La période temporelle est imposée par la source et ne dépend pas du milieu de propagation

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