d : distance parcourue en m ,
t : durée du parcours en s, v : vitesse de
propagation en m.s-1.
ONDES MECANIQUES PROGRESSIVES
Onde mécanique : propagation d’une perturbation mécanique ( variation de tension, pression ou élongation) sans transport de matière. ( Voir doc.1 page 24 ) C’est un apport d’énergie qui crée la perturbation et qui se déplace au cours de la propagation. ( Voir p.27 )
L’onde se propage dans un milieu élastique qui est capable de reprendre sa forme initiale après la perturbation. Au cours de sa déformation le milieu dissipe de l’énergie sous forme de chaleur à cause des frottements, c’est pourquoi la perturbation finit par disparaître. ( Voir p.28 )
On distingue l’onde longitudinale (déformation parallèle à la direction de propagation) et l’onde transversale ( déformation perpendiculaire à la direction de propagation ). ( Voir p.27 à 29 ) Une onde se propage dans toutes les directions possibles : corde 1 dimension ; surface de l’eau 2 dimensions ; son dans l’air 3 dimensions.
Les déplacements d’énergie liés à deux ondes sont indépendants, l’un de l’autre. Lorsque deux ondes se propagent en sens inverse l’une de l’autre elles ne sont pas altérées par le croisement : au lieu du croisement les perturbations se superposent. Après le croisement elles continuent leur propagation individuelle. ( Voir p.29 )
II Propriétés
La vitesse de propagation de l’onde ( appelée aussi célérité ) est :
d : distance parcourue en m ,
t : durée du parcours en s, v : vitesse de
propagation en m.s-1.
La vitesse dépend de l’inertie du milieu. Elle augmente avec la rigidité du milieu et diminue lorsque la masse linéique ou volumique augmente.( Voir p.31 )
Si le milieu est parfaitement élastique la perturbation se déplace sans se déformer. Elle se trouve en un point M’ telle qu’elle existait en M un instant auparavant tel que :
: retard de l’onde en M’ par
rapport à M en s, MM’ : distance qui sépare
les deux points sur le trajet de l’onde en m, v : vitesse
de propagation de l’onde. ( Voir p.32.)
III Récapitulatif
Grandeurs caractéristiques dépendantes du temps : Elongation, tension ou pression suivant le milieu de propagation.
Paramètres : Elasticité et inertie du milieu qui imposent une célérité v.
Conditions initiales : Amplitude et forme de la déformation. Energie.