Propagation D'ondes

Propagation des ondes

I. les ondes mécaniques progressives

A. Ondes mécaniques progressives tranversales et longitudinales

• Définitions :

- On dit qu’on a une onde mécanique progressive lorsqu’il y a propagation d’une perturbation mécanique( perturbation engendrée par l’application d’une force), sans transport de matière mais avec transport d’énergie.

- Lorsque la direction du mouvement des points du milieu de propagation de l’onde est perpendiculaire çà la direction de propagation de l’onde, on dit que l’onde est une onde transversale.

- Lorsque la direction du mouvement des points du milieu de propagation de l’onde est parallèle çà la direction de propagation de l’onde, on dit que l’onde est une onde longitudinale.

1er exemple d’onde transversale : onde se propageant le long d’une corde

Dans l’exemple illustré ci-dessus, la perturbation se propage horizontalement tandis que les points de la corde effectuent, lorsqu’ils subissent la perturbation, un mouvement vertical ( ascendant puis descendant).

2e exemple d’onde transversale : onde à la surface de l’eau (houle), …

La vague se propage horizontalement tandis que les points de la surface de l’eau atteints par la vague effectuent un mouvement vertical, comme l’atteste le bouchon flottant sur l’eau.

1er exemple d’onde longitudinale : onde de compression-dilatation dans un long ressort

2e exemple d’onde longitudinale : onde de compression-dilatation provoquée dans l’air par la membrane d’un haut-parleur

Lorsque l’on étudie une onde mécanique progressive, on constate dans tous les cas, que :

- Seuls, les points atteints par la perturbation sont en mouvement. Dès que celle-ci est passée, ils redeviennent immobiles.

- Après le passage de la perturbation, le système (corde, ressort, air…) dans lequel se propage l’onde se retrouve exactement dans l’état dans lequel il était auparavant.

- Le système (membrane de haut-parleur,…) d’une perturbation fournit de l’énergie au système (corde, ressort, atmosphère, plan d’eau…) dans lequel une onde peut alors prendre naissance. Cette énergie se déplace avec la perturbation.

Cela revient à dire que de l’énergie est contenue dans toute perturbation (mécanique ou autre). Si cette dernière se déplace, alors elle emporte avec elle son énergie.

B. Cas particulier des ondes sonores

Les ondes produites par les haut-parleurs (ou toute autre source produisant un son) sont dites sonores. Leur propagation dans l’air ressemble à la propagation d’une onde longitudinale le long d’un ressort. Comme les spires du ressort, les « couches » d’air subissent, les unes après les autres, des compressions puis des dilatations

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