Title: Les ondes m
1Les ondes mécaniques
2Exemple de mouvements ondulatoires
- Ondes sur l eau
- Ondes séismiques
- Ondes mécaniques dans les structures (ex ponts,
gratte-ciel, ) - Ondes dans une corde ou un élastique
- Ondes dans un ressort
- Ondes acoustiques
- Ondes électromagnétiques (lumière)
3Nature dune onde
- Onde
- Perturbation
- ex déformation dun ressort, densité
(pression) dun gaz, champ é-m, ...
déplacement ou propagation spatiale dune
perturbation. Onde progressive
Modification de létat dun système physique par
une variable de champ qui dépend du temps
4Nature dune onde (suite)
- La perturbation se propage car chaque partie
(élément) du milieu interagit (pousse, tire, )
avec les parties voisines - ex Projette un caillou dans leau
- Modifie les conditions de la surface au pt
dimpact - Modification se propage sur la surface de leau
Le mouvement ondulatoire dépend des
multiples interactions entre les divers éléments
de masse du milieu (matériau) traversé par londe
5Nature dune onde (suite)
- Les ondes mécaniques requièrent un milieu qui
peut être perturbé - Onde décrite par les équations de Newton
- Les ondes électromagnétiques ne requièrent pas de
milieu et peuvent se propager dans le vide. - Onde décrite par les équations de
Maxwell - Toutes les ondes transportent de l énergie (le
milieu ne se déplace pas avec l onde)
6Classification selon la direction
- Ondes transversales
- ex Corde élastique
- Polarisation
- rectiligne oscillation dans la même direction en
tout point - Elliptique (circulaire) direction de
l oscillation change en fonction la position et
du temps
Onde se propage perpendiculairement à la
perturbation
7Node transverse
8Onde transverse
9Onde transverse
10Onde transverse
11Onde transverse
12Onde transverse
13Onde transverse
14Onde transverse
15Onde transverse
16Onde transverse
17Onde transverse
18Onde transverse
19Onde transverse
20Onde transverse
21Onde transverse
22Onde transverse
23Onde transverse
24Onde transverse
25Onde transverse
26Classification selon la direction(suite)
- Ondes longitudinales
- ex Ressort, onde acoustique
Onde se propage parallèlement à la perturbation
27Onde longitudinale
28Onde longitudinale
29Onde longitudinale
30Onde longitudinale
31Onde longitudinale
32Onde longitudinale
33Onde longitudinale
34Onde longitudinale
35Onde longitudinale
36Onde longitudinale
37Onde longitudinale
38Onde longitudinale
39Onde longitudinale
40Classification selon la géométrie
- Onde rectiligne
- Propagation dans une seule direction (source
planaire) - Fronts d onde plans
41Classification selon la géométrie
- Onde circulaire
- Source de forme allongée (ex fil, antenne
rectiligne) - Fronts donde circulaires ou
cylindriques -
42Classification selon la géométrie
- Onde sphérique
- Source ponctuelle (ex ampoule)
- Fronts donde sphériques
43Classification selon la forme de la perturbation
- Onde pulsée la perturbation du milieu se fait
sur une courte durée - ex coup sec sur une corde
44Classification selon la forme de la perturbation
- Onde périodique succession de perturbations
identiques
Fonction harmonique
45Vitesse de propagation de londe
- En général
- Cas particuliers
- Corde
- Ondes acoustiques
46Superposition de vibrations
47Superposition de vibrations
- Principe de superposition
Sapplique pour des vibrations de relativement
faible amplitude
48Cas particuliers
- Interférence constructive
- Interférence destructive
49Réflexion et transmission
50Réflexion et transmission
- Onde progressive parvient à un obstacle
partiellement ou entièrement réfléchie -
- Toute partie non-réfléchie est transmise à
travers lobstacle
Onde réfléchie est inversée
51Réflexion et transmission (suite)
Onde réfléchie nest pas inversée
52Réflexion et transmission (suite)
- Ex 2 cordes de densités différentes
Onde réfléchie est inversée
Onde réfléchie non-inversée
53(No Transcript)
54Ondes stationnaires
- Cas particulier dinterférence
- ex corde tendue à ses extrémités
- Ondes progressives dans les deux sens
- (les ondes incidentes rencontrent les ondes
réfléchies) - Londe résultante ne voyage pas
Chaque point vibre de façon harmonique
Amplitude de vibration dépend de x
55Ondes stationnaires
- Aucune énergie ne passe aux nœuds
- Aucune énergie transmise le long de la corde
56Ondes stationnaires
- Modulation de l amplitude
Amplitude nulle
Noeuds
Amplitude maximale
Ventres
57Modes normaux (modes résonants)
- Une corde possède une infinités de modes de
vibration naturels - Modes normaux
- Corde de longueur L
-
- n1
- n2
- n3
58Modes normaux (résonants)
- 1er mode (fondamental)
- nième mode
59Membranes