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Niveau maths sup
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Expression de deux ondes

Posté par
Hiza
29-09-16 à 21:47

Bonjour,
Si on a deux sources S1 et S2 séparés par une distance d et qui émettent deux ondes opposés , quel sera leur équation ?
si on pose S1(t,x) = sin(wt-kx+)
comment trouver en fonction de d , S2(t,x) ?

Posté par
gbm Webmaster
re : Expression de deux ondes 30-09-16 à 13:15

Salut,

S'inspirer de ceci :



Posté par
Hiza
re : Expression de deux ondes 30-09-16 à 23:38

S2(x,t)=S(d,t+(x-d)/c)=
Sin(wt + kx -dx + )

C'est ça ?

Posté par
Hiza
re : Expression de deux ondes 30-09-16 à 23:40

Faute de frappe
Sin(wt+kx-kd+)

Posté par
gbm Webmaster
re : Expression de deux ondes 01-10-16 à 12:14

Pourrais-tu détailler ton raisonnement et tes calculs stp ?

Posté par
Hiza
re : Expression de deux ondes 01-10-16 à 13:49

S2(d,t)=sin(wt+)
Puisque S2 est dans le sens négatif alors pour un point m d'abscisse x affecté par l'onde, il vibrera en avance par rapport à l'origine d car encore une fois le sens est négatif avec =( x-d)/c l'avancement temporel .

Donc

S2(x,t)=S2(d,t-)= sin(wt +kx - kd + )

Après , je sais pas si tous ça est juste

Posté par
gbm Webmaster
re : Expression de deux ondes 01-10-16 à 14:23

La première question que je me pose est : ceux sont des ondes progressives sinusoïdales de même amplitude et de même pulsation qui se propagent à la même vitesse dans des directions opposées ?

Dans ce cas S1(x,t) = A.sin(wt - kx)

et S2(x,t) = A.sin(wt + kx)

A amplitude de l'onde
w la pulsation du mouvement

Tu cherches donc à exprimer S2(x,t) en d, c'est ça ?

Posté par
Hiza
re : Expression de deux ondes 01-10-16 à 15:30

Enfait c'est le meme principe  de l'exercice 3.11 question 1/ b/ dans le document que vous avez mis (page 31)
Mais j'ai pas trop compris leur correction

Posté par
gbm Webmaster
re : Expression de deux ondes 01-10-16 à 18:53

En fait ils repartent de la formule générique d'une onde progressive sinusoïdale et "jouent" avec.

Si je te donne ceci :

Est-ce plus clair ?

Ou sinon, dis-moi exactement ce que tu ne comprends pas dans la correction

Posté par
vanoise
re : Expression de deux ondes 01-10-16 à 21:17

Bonsoir gbm, Bonsoir Hiza,
Je me permets d'intervenir car je pense connaître cet énoncé. Il faut bien reconnaître que Hiza n'a pas été très clair là-dessus... Me semble-t-il : il faut imaginer deux sources ponctuelles S1 et S2 qui vibrent en phase avec une même amplitude A :

y_{S1}=y_{S2}=A.\sin\left(\omega.t+\varphi\right)
(remarque : la notation "y" n'est peut-être pas la mieux adaptée mais j'ignore la nature des ondes...)
Les sources sont distantes de d et on étudie la superposition des deux ondes émises en un point M du segment [S1,S2] à la distance x de S1, donc à la distance (d-x) de S2.
En supposant négligeable l'amortissement, et en supposant l'onde n° 1 seule, M reproduit le signal en S1 avec un retard \theta_1=\frac{x}{c} . En supposant l'onde n° 1 seule, le signal en M est donc, comme déjà écrit :

y_{M1}=A.\sin\left(\omega.\left(t-\frac{x}{c}\right)+\varphi\right)=A.\sin\left(\omega\cdot t-k\cdot x+\varphi\right)

Toujours en supposant l'amortissement négligeable et en supposant l'onde n° 2 seule, M reproduit le signal en S2 avec un retard \theta_{2}=\frac{d-x}{c} . En supposant l'onde n° 2 seule, le signal en M est donc :

y_{M2}=A.\sin\left(\omega.\left(t-\frac{d-x}{c}\right)+\varphi\right)=A.\sin\left(\omega\cdot t+k\cdot x-k\cdot d+\varphi\right)
 \\
Ce qu'avait posté déjà Hiza...
Reste ensuite, j'imagine, à étudier la superposition des deux ondes...
Tout cela bien sûr sous réserve que l'énoncé réel est bien celui que j'imagine...
Remarque : si les deux sources sont effectivement en phase, on peut je pense, sans nuire à la généralité du problème, poser =0. On peut aussi imaginer que représente un déphasage non nul entre les deux sources. Dans ce cas, il faut poser =0 dans seulement une des deux expressions...

Posté par
Hiza
re : Expression de deux ondes 01-10-16 à 21:55

vanoise t'as tout raison.
Le seul hic c'est que je ne comprend pas la logique derrière 2 qui par magie  fait apparaitre le +kx
Si l'onde était dans le meme sens que S1 , comment on aurait du écrit 2

Posté par
Hiza
re : Expression de deux ondes 01-10-16 à 21:57

J'ai écrit rapidement, je m'excuse pour les fautes .

Posté par
vanoise
re : Expression de deux ondes 01-10-16 à 22:07

Il n'y a rien de magique, juste le fait que - fois - = + !
Réfléchis bien à ce que j'ai écrit : je parle d'un retard
\theta_{2}=\frac{S_{2}M}{c}=\frac{d-x}{c}
puis j'écris que, puisqu'il y a retard, le signal en M à la date t est celui qui existait en S2 à la date (t-2)
Bien sûr et heureusement : ce calcul est cohérent avec le fait que tu as déjà signalé : une onde se propageant sans amortissement dans le sens négatif fait nécessairement intervenir une fonction de la variable (t+x/c)

Posté par
Hiza
re : Expression de deux ondes 01-10-16 à 23:18

vanoise @ 01-10-2016 à 22:07

une onde se propageant sans amortissement dans le sens négatif fait nécessairement intervenir une fonction de la variable (t+x/c)


Donc le retard est
\theta_{2}=\frac{S_{2}M}{c}=\frac{x-d}{c}


le signal en M est donc :

y_{M2}=A.\sin\left(\omega.\left(t+\frac{x-d}{c}\right)+\varphi\right)=A.\sin\left(\omega\cdot t+k\cdot x-k\cdot d+\varphi\right)
 \\

D'après ce que vous avez dit , et je crois que parceque C est négatif dans le sens négatif

Posté par
vanoise
re : Expression de deux ondes 02-10-16 à 10:30

Suppose que monsieur "M" s'amuse avec son copain "S2" au jeu suivant : M doit reproduire exactement ce que fait S2 avec une minute de retard. Ce que va faire M à midi (12h00) est ce que va faire S2 à 11h59  ou ce que va faire S2 à 12h01 ???
Si tu transposes, cela donne :
y_{M2}=A.\sin\left(\omega\left(t-\theta_{2}\right)+\varphi\right)=A.\sin\left(\omega.\left(t-\frac{d-x}{c}\right)+\varphi\right)=A.\sin\left(\omega\cdot t+k\cdot x-k\cdot d+\varphi\right)
 \\

Citation :
D'après ce que vous avez dit , et je crois que parceque C est négatif dans le sens négatif

???

Posté par
Hiza
re : Expression de deux ondes 02-10-16 à 12:05

Vous dites que ça fait intervenir  une fonction de la variable (t+x/c) mais vous écrivez une fonction de la varible (t-)

vanoise @ 02-10-2016 à 10:30


y_{M2}=A.\sin\left(\omega\left(t-\theta_{2}\right)+\varphi\right)=A.\sin\left(\omega.\left(t-\frac{d-x}{c}\right)+\varphi\right)=A.\sin\left(\omega\cdot t+k\cdot x-k\cdot d+\varphi\right)
 \\

Contradiction ?

Je comprend totalement la notion de retard , mais là , il y a un problème avec les signes  

Posté par
vanoise
re : Expression de deux ondes 02-10-16 à 14:04

Citation :
Vous dites que ça fait intervenir  une fonction de la variable (t+x/c) mais vous écrivez une fonction de la varible (t-)

Justement : fait intervenir x précédé d'un signe "-" ! Et comme je l'ai déjà écrit : "- par - donne +" !
Tu sembles bloquer sur un simple problème de calcul plus qu'élémentaire ! Il n'y a aucune erreur de signe dans la ligne que j'ai écrite ce matin à 10h30 ! Que je sache :

-\frac{d-x}{c}=-\left(\frac{d-x}{c}\right)=+\frac{x}{c}-\frac{d}{c}  

Posté par
Hiza
re : Expression de deux ondes 02-10-16 à 15:59

Bloquer sur un calcul elementaire , et puis quoi encore ?
Je dis juste que pour suivre la logique il faut écrire

+\frac{x-d}{c}  

Donc =+\frac{x-d}{c}  

Et s2 est la fonction de variable (t + )



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