C2 essentiel

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C2 essentiel

  1. 1. Chapitre II : Les ondesI. Les ondes mécaniques Une perturbation est une modification temporaire d’un milieu. On appelle onde mécanique le phénomène de propagation d’une perturbation dans un milieu sans transport de matière mais avec transport d’énergie Contrairement aux ondes électromagnétiques, les ondes mécaniques ont besoin d’un milieu matériel pour se propager.
  2. 2. II. Propagation d’une onde 1. Onde progressive à une dimension Une onde progressive est à une dimension si elle se propage selon un axe. 2. Célérité On appelle la célérité d’une onde sa vitesse de propagation. Cest le rapport entre la distance d parcourue par londe et la durée δt du parcours. d ν= δt ν en mètres par seconde (m.s-1) ; d en mètres (m) ; δt en secondes (s)
  3. 3. 3. Retard La perturbation au point M, à linstant t, est celle qui existait auparavant en un point M, à linstant t = t – τ avec τ étant appelé le retard. On a :
  4. 4. III. Les ondes mécaniques progressives périodiques 1. Mouvement périodique Un mouvement périodique est un mouvement qui se répète à intervalles de temps égaux. La période dun phénomène périodique est la durée au bout de laquelle le phénomène se répète identique à lui-même. On la note T et elle sexprime en secondes (s). La fréquence dun phénomène périodique représente le nombre de phénomènes effectués par seconde. On la note f, son unité est le hertz (Hz). 1 La fréquence est linverse de la période : f = T
  5. 5. 2. Les vagues La houle est une onde mécanique progressive périodique. On parle de double périodicité, o il y a la période spatiale : distance entre deux vagues o et la période temporelle : la plus petite durée pour qu’une nouvelle vague arrive à un point du milieu.
  6. 6. IV. Onde progressive sinusoïdale Une périodicité temporelle de période T (en s). Une périodicité spatiale de période λ (en m) appelée longueur d’onde. La longueur d’onde est la longueur parcourue par l’onde pendant une durée égale à sa période. λ = ν.T = ν/f ν en m.s-1 ; T en s ; f en Hz ; λ en mRemarque : Deuxmaximas successifs sontséparés de λ.
  7. 7. V. Les ondes sonores 1. Entre musique et physique Un son se propage depuis une source de vibration par une compression-dilatation des tranches d’airs. Les sons sont caractérisés par leur fréquence, les ondes sonores sont donc des ondes mécaniques périodiques à trois dimensions.
  8. 8.  Une onde sonore est caractérisée par : o Sa hauteur, fréquence du son et fréquence du mode fondamentale o Son timbre, lié à la forme de la vibration et donc au nombre et à l’amplitude des fréquences harmoniques. Les fréquences harmoniques sont des multiples de la fréquence du mode fondamental.
  9. 9. 2. Le niveau sonore Le niveau sonore, exprimé en décibel (dB) est lié à l’intensité sonore I par la formule : Où I0 = 10-12 W.m-2 est l’intensité sonore minimale que l’oreille peut percevoir. Lorsqu’on double l’intensité sonore, le niveau sonore augmente de 3 dB. Le niveau sonore se mesure avec un sonomètre

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