Exercice 1.
   Propagation d’une onde le long d’une corde
  1. On étudie tout d’abord la propagation de signaux transversaux le long d’une corde élastique tendue horizontalement. On a créé un signal transversal à chaque extrémité de la corde (en la soulevant puis en l’abaissant), les deux signaux se propagent d’abord l’un vers l’autre, se superposent puis s’éloignent l’un de l’autre : les sens de propagation sont indiqués par des flèches sur la figure 1 qui reproduit, en vraie grandeur, des photographies de la corde à différents instants notés t1, t2, t3 et t4.
Sachant que la durée séparant les clichés 1 et 2 vaut : (t2 – t1)= 5,0 ms, déterminer la célérité de propagation des ondes le long de la corde.
En déduire les durées (t3 – t1) et (t4 – t1).
Figure 1 (schémas en dessous)
  2. On relie l’une des extrémités de la corde à un vibreur qui impose, à cette extrémité, des oscillations sinusoïdales. On observe alors la propagation d’une onde transversale le long de la corde. Calculer la longueur d’onde si la fréquence du vibreur vaut 50 Hz. On rappelle qu’une corde tendue ne constitue pas un milieu dispersif pour les ondes qui s’y propagent.
  3. Lors des expériences précédentes, la tension de la corde valait F = 15,0 N. Sachant que la célérité de   propagation des ondes est proportionnelle à la racine carrée de la tension, calculer la longueur d’onde si l’on choisit, pour la tension, une valeur F′ = 20,0 N en conservant la même fréquence du vibreur.



Edit Coll : image recadrée