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Ondes stationnaires
Bonjour,
Je suis en Terminale S Spé Physiques-chimie et pour mieux comprendre le cours, je reformule moi-même certaines parties du cours que je n'ai pas très bien compris.
Je voudrais savoir si dans ce bout de texte que voici en dessous, il y a des erreurs ou des fautes de compréhension.
Si c'est le cas, merci de m'éclairer dessus ou d'ajouter des précision.
Voici le texte :
Une onde stationnaire est une onde qui vibre mais sans se propager.
Elle n'apparait seulement que lorsque la perturbation effectuée est continue et d'une certaine fréquence f et et que donc, l'onde incidente et l'onde réfléchie sont émises continument à une certaine fréquence f .(même période aussi donc)
Dans le cas contraire, si la perturbation effectuée n'est pas continue , alors les ondes incidentes et réfléchies ne sont émises continument, il ne peut y avoir un phénomène d'onde stationnaire.
Il y'a une notion que je n'ai pas compris aussi, qu'appelle t-on ''fréquence de modes propres de vibration." ?
Merci bcp d'avance
Cordialement
crayon9
Bonsoir,
Il y'a une notion que je n'ai pas compris aussi, qu'appelle t-on ''fréquence de modes propres de vibration." ?
Pour prendre un exemple congrès, imagine une corde attachée à deux poteaux. Et tu effectues une perturbation continue comme tu dis pour faire vibrer la corde. A cause de l'interférence qui se produit entre l'onde réfléchie et l'onde incidente, un état de vibration de la corde ne pourra subsister de manière permanente (onde stationnaire) uniquement si l'onde réfléchi se superpose parfaitement sur l'onde incidente. Ce qui est équivalent à voir que l'amplitude d'une onde incidente en un point de la corde doit être identique à elle-même après un aller-retour sur la corde.
En un point donné de la corde tu dois donc avoir Amplitude(t) = Amplitude(t+T) où T est la durée du trajet aller-retour de l'onde sur la corde.
Pour une corde de longueur L et une vitesse de propagation v, cette durée vaut
T = 2L/v.
Pour une onde harmonique, Amplitude(t) = Acos(2pi*f*t);
On doit donc avoir Acos(2pi*f*t) = Acos(2pi*f*(t+T))
=> 2pi*f*t = 2pi*f*(t+T) MODULO 2
!!! à cause du cos
soit 2pi*f*t + n*2pi= 2pi*f*(t+T) où n est entier
=> f = n/T
Il existe donc une infinité dénombrable de fréquences possibles pour les vibrations stationnaires de la corde qu'on appelle modes propres de vibrations de la corde et distingués ici par la valeur de n.
la fréquence harmonique fondamentale où mode propre fondamentale d'excitation de la corde est 1/T.
Si tu fais de la musique, les cordes ont une longueur telle que la fréquence des ondes stationnaires qui peuvent être excitées est un multiple entier de 1/T. Quand tu écoutes un "LA" dont le fondamentale est 440 Hz tu n'as pas forcément seulement la fréquence fondamentale excitée sur la corde, mais aussi les harmoniques 2*440 Hz, 3*440Hz etc.. mais dont les intensités relatives diffères.
L'intensité relative des différents modes propres qui peuvent être excité dépend du matériau etc.. c'est pourquoi un LA jouer sur une violon n'a pas le même timbre qu'un LA joué à la flûte. La fréquence fondamentale est la même mais le nombre de modes de vibrations excités varie ainsi que leur intensité relative.
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