Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau terminale
Partager :

Les ondes

Posté par
splenden22
20-11-13 à 13:52

Bonjour.
Est ce que quelqu'un pourrait m'expliquer ce que représente le L dans la formule: =2L/k. En fait, je dois calculer lambda mais je ne sais pas remplacer dans ma formule car je ne comprends pas ce que représente L.

mes données sont:
m = 0,041 kg
k = 9
FT = 0,40221 N

Merci de votre aide.

Posté par
Coll Moderateur
re : Les ondes 20-11-13 à 14:18

Bonjour,

N'aurais-tu pas pu essayer d'être un peu plus clair ?

On peut penser qu'il s'agit d'une corde d'instrument de musique de longueur L sur laquelle on trouve k fuseaux ; étant alors la longueur d'onde du mouvement vibratoire.

Posté par
splenden22
Les ondes 20-11-13 à 14:48

Ce n'était pas volontaire, je pensais que je l'étais.

Mais vous avez quand même répondu à ma question : L représente une longueur.
Merci .

Posté par
Coll Moderateur
re : Les ondes 20-11-13 à 14:52

L représente probablement la longueur de la corde d'un instrument de musique.
____________

Je t'en prie.
À une prochaine fois !

Posté par
splenden22
Les ondes 23-11-13 à 16:16

Bonjour.

J'ai encore quelques questions pour cette exercice.

j'ai un graphique qui est une racine (y=x)
L'axe des x: Ft
L'axe des y: v

On me demande de vérifier l'exactitude de cette formule par un nouveau graphique OU par calculs.

Mon professeur m'a dit qu'il fallait mettre une des 2 valeurs de la formule de v (v=.f, f=100Hertz)au carré et constaté quelque chose... mais quoi ...

Merci de votre aide.

Posté par
Coll Moderateur
re : Les ondes 24-11-13 à 07:44

J'attends, pour te répondre, de disposer d'un énoncé correct.
Un énoncé correct pour demander de l'aide est un énoncé recopié mot pour mot sans ajouter ou enlever un seul mot.
Il est de loin préférable que ce soit aussi un énoncé complet ; on ne commence pas un exercice sans avoir lu (et relu) l'énoncé en entier.

Posté par
splenden22
Les ondes 24-11-13 à 09:44

D'accord.

tableau de résultats (pour L=2m et f=100hertz)
(Désolé, je n'arrive pas à utiliser l'outil tableau)

1)recopier le tableau en y ajoutant 3 colonnes, à completer: force de tension, longueur d'onde, vitesse de propagation de l'onde.
m          
0.041
0.055
0.069
0.095
0.136
0.208
0.355
0.756

k
9
8
7
6
5
4
3
2

Ft=m.g
0.40
0.54
0.68
0.93
1.33
2.04
3.48
7.42

=2l/k
0.44
0.50
0.57
0.67
0.80
1
1.33
2

v=.f
44.44
50
57
67
80
100
133
200

Les 2 premières colonnes, on me les donne. Le reste j'ai trouvé moi-même.

2)réaliser le graphique de la vitesse de propagation en fonction de la force.
J'ai fait le graphique j'obtiens une racine carré

3)Rechercher la loi mathématique d'après l'allure du graphe obtenu.
J'ai noté: y=x.

4)Vérifier l'exactitude de cette formule par un nouveau graphique ou par des calculs.

(ça je ne trouve pas)

5) Rechercher la valeur numérique et les unités SI de la constante apparaissant dans cette formule.

(ça je ne trouve pas)

Merci de votre aide.

Posté par
Coll Moderateur
re : Les ondes 24-11-13 à 11:43

Cela va mieux, même si je ne trouve pas l'énoncé... Je lis des questions, mais je suppose qu'elles sont précédées d'un énoncé !

Avec un tableur :

Les ondes

Il y a deux autres colonnes, mais j'attends que tu les trouves...

Avec le même tableur :

Les ondes

Remarques :
Question 2 :
On ne te demande à cette question que le graphique.

Question 3 :
D'après l'allure du graphique on peut faire une hypothèse (qui devra être confirmée par le travail de la question 4) sur une fonction mathématique permettant de calculer la vitesse quand on connaît la tension.

Je suis d'accord pour l'allure de la fonction. Mais je ne suis pas d'accord pour la formule que tu donnes.

Tu proposes \large y\,=\,\sqrt{x} ; je suppose que tu veux dire \large v\,=\,\sqrt{F}

Mais si tu calcules
\large \sqrt{0,402}\,\approx\,0,634 et non pas 44,4 m.s-1
\large \sqrt{0,540}\,\approx\,0,735 et non pas 50,0 m.s-1
etc.

Donc il manque quelque chose dans la formule que tu proposes pour la fonction.
Que manque-t-il ?

Posté par
splenden22
Les ondes 24-11-13 à 12:34

Non je vous assure qu'il n'y a pas d'énoncé bien précis.
Je travaille dans un livre au chap.4 (superposition d'ondes) et je suis dans le point 3: Modes stationnaires d'oscillation. Il y a une tâche à faire, il fait juste marquer Tâche: exploiter des résultats expérimentaux. Ensuite il fait marquer les 5 questions que j'ai marqué.
Merci d'avoir fait le tableau et le graphique.

Donc pour la question 3: Je pense qu'il faut mettre une des données au carré car il me semble que c'est ce que mon professeur nous a dit mais je ne vois pas laquelle...
Est ce bien une question de "carré" ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Les ondes 24-11-13 à 12:45

L'une des possibilités de vérification de la fonction posée par hypothèse sera (soit pour le graphique, soit pour l'un des calculs) d'élever une variable au carré. Mais cela c'est la question 4
____________

Avant, il faudrait terminer la question 3

J'ai écrit qu'en prenant la racine carrée des valeurs de la tension on ne retrouve pas la vitesse de propagation. Il manque quelque chose dans la formule que tu proposes. Que manque-t-il ?

Posté par
splenden22
Les ondes 24-11-13 à 13:15

J'ai remarqué que quand on fait f.70 on obtient à chaque fois plus ou moins la vitesse. Mais bon 70 ne représente aucune donnée...

Posté par
Coll Moderateur
re : Les ondes 24-11-13 à 14:35

Très bien !

En effet il fallait ajouter un coefficient multiplicatif.

Réponse à la question 3
On fait l'hypothèse, au vu de l'allure de la courbe, que la fonction pourrait être \large v\,=\,k.\sqrt{F}

Question 4
Une manière, par le calcul, de vérifier l'hypothèse de la question 3 consiste à calculer \Large \frac{v}{\sqrt{F}}
si les valeurs de ce quotient sont à peu près toutes égales, l'hypothèse sera vérifiée

C'était bien la colonne suivante qui était prête dans mon tableur :

Les ondes

Donc on trouve une fonction qui est à peu près \large v\,=\,70.\sqrt{F}
En exprimant F en newtons
alors, v s'exprime en mètres par seconde.
______________

Il y a encore une méthode graphique ; peux-tu l'imaginer ?
Aide : il n'est pas du tout facile de vérifier par un graphique qu'une courbe correspond à une fonction de la forme \large y\,=\,a.\sqrt{x}
Mais, en revanche, il est très simple, avec une règle que l'on a toujours sur son bureau, de vérifier qu'un graphique correspond à une fonction affine ou a une fonction linéaire (parce qu'il est facile de vérifier que des points sont à peu près alignés).

Posté par
splenden22
Les ondes 24-11-13 à 16:19

Si je met à l'axe des x = k et à l'axe des y = v/F

J'obtiens une droite horizontale, une constante.

Est-ce correct ?

Posté par
Coll Moderateur
re : Les ondes 24-11-13 à 17:15

Oui. Mais ce n'est pas intéressant. Tu ne fais rien d'autre qu'illustrer le calcul précédent.

Il y a une autre possibilité :
Tracer, en fonction de F toujours, non pas v mais v2

Si v2 en fonction de F est une fonction linéaire croissante, v2 = a.F
alors
\large v\,=\,k.\sqrt{F}     en posant k\,=\,\sqrt{a}

Or :

Les ondes

c'est la dernière colonne où est calculé le carré de la vitesse
et le graphe correspondant :

Les ondes

Ce graphique montre que les points sont correctement alignés.
Conclusion : on peut accepter l'hypothèse faite à la question 3 et admettre que \large v\,=\,k.\sqrt{F}

Posté par
splenden22
Les ondes 24-11-13 à 17:20

D'accord merci.

Pour la dernière question, j'ai mis:
valeur numérique de la constante: 70
Unité SI de la constante: (m/s)/N

Est ce correct?

Posté par
Coll Moderateur
re : Les ondes 24-11-13 à 17:33

Oui, à peu près, pour la valeur, mais l'unité est fausse.

En terminale tu dois pratiquer l'analyse dimensionnelle.

[v] = L.T-1
[F] = L.M.T-2

donc, la dimension de k sera :
\Large [k]\,=\,\frac{L.T^{-1}}{\sqrt{L.M.T^{-2}}}\,=\,\frac{L.T^{-1}}{L^{\frac{1}{2}}.M^{\frac{1}{2}}.T^{-1}}\,=\,L^{\frac{1}{2}}.M^{-\frac{1}{2}}

Dans le système SI l'unité sera donc kg-1/2.m1/2
___________

La vitesse de propagation (en m.s-1) sur une corde de masse linéique µ (en kg.m-1) tendue avec une tension F (en N) est

\Large v\,=\,\sqrt{\frac{F}{\mu}}

ce qui est tout à fait en accord avec les résultats précédents.

Posté par
splenden22
re : Les ondes 24-11-13 à 18:58

Ouf... Je n'ai pas encore vu cela !
[v] = L.T-1
[F] = L.M.T-2

j'ai peur que mon professeur se demande où j'ai trouver ça, surtout que je suis incapable de l'expliquer vu que c'est une matière que je n'ai jamais aborder.

...

Posté par
Coll Moderateur
re : Les ondes 24-11-13 à 19:46

La dimension d'une vitesse (notée [v]) est celle d'une longueur divisée par une durée (c'est v = d/t ; c'est aussi pour cela que l'unité de vitesse dans le SI est le mètre par seconde)

La dimension d'une force est le kilogramme que multiplie une accélération (deuxième loi de Newton : F = m.a) donc les unités dans le SI : kg.m.s-2

L'unité de k dans le SI sera donc : (m.s-1)/(kg.m.s-2) = kg-1/2.m1/2

Posté par
splenden22
Les ondes 24-11-13 à 20:19

D'accord, c'est compris.

Merci pour votre aide Coll et peut-être à bientôt.

Posté par
Coll Moderateur
re : Les ondes 24-11-13 à 20:47

Je t'en prie.
À une prochaine fois !



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2025

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 245 fiches de physique

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !