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Onde
Bonjour,
La célérité des ondes se perroquet le long d'une échelle de perroquet est de l'ordre de 1m/s. Le document ci-dessous représente un instantané des extrémités des barreaux de ce dispositif. Deux barreaux consécutifs sont séparés d'une distance de 5cm.
A l'instant t=0 lors de l'excitation de l'onde, le premier barreau avait pivoté d'un angle maximal.
A quelle date correspond l'instantané?
Représenter l'allure de l'instantané de l'échelle de perroquet pris 0,5s plus tard.
Quelle est l'allure de la perturbation pour le barreau 5 au cours du temps?
J'aurais besoin de pistes, on vient de faire le cours sur les ondes mécaniques >< et je bloque sur cet exercice x)
Merci de bien vouloir m'aider
Bonjour,
Quelle est la distance parcourue par la perturbation à l'instant de la photo ?
Tu connais la célérité. Il est alors facile de répondre à la première question.
t = 7 quoi ?
Je te demande la distance parcourue par la perturbation à l'instant de la photo.
C'est en connaissant la célérité que tu pourras en déduire l'instant auquel cette photo a été prise.
N'oublie pas l'unité, sinon je ne pourrais pas répondre.
Sur la photo je vois :
. un barreau qui est revenu à l'équilibre
. plusieurs barreaux qui sont perturbés (déplacés de leur position d'équilibre)
. de très nombreux barreaux qui n'ont pas encore été atteints par la perturbation et qui sont toujours à leur position d'équilibre.
Je repose ma question :
Je te demande la distance parcourue par la perturbation à l'instant de la photo.
Exact !
Alors, combien de barreaux ont été ou sont encore perturbés (ne compte pas ceux qui ne sont pas encore perturbés ! )
Oui !
On peut hésiter entre 35 cm et 40 cm
Pour ma part, j'opterais pour 40 cm
À quel instant cette photo a-t-elle donc été prise ? (n'oublie pas l'unité ! )
8 barreaux ont été ou sont encore perturbés (le premier barreau me semble revenu à sa position d'équilibre), soit 8 
5 cm = 40 cm = 0,40 m
Célérité : 1 m.s-1
Date de la photo : t = d / v = 0,40 / 1 = 0,40 s
____________
Quelle distance aura parcouru la perturbation 0,5 s plus tard ?
Cela correspond à combien de barreaux ?
Oui, 0,5 seconde correspond à une progression de d = v t = 1 0,5 = 0,5 m
50 cm correspond à une progression de 10 barreaux.
Donc il t'est facile de dessiner ce que serait une deuxième photo prise à ce nouvel instant.
___________
Et tu dois aussi dessiner l'allure de la perturbation pour le cinquième barreau, celui qui, à l'instant de la première photo (pour t = 0,40 s) a l'élongation maximale.
Les photos du début de l'énoncé représentent l'échelle, ou encore la perturbation de tous les points (perturbés ou non) à un instant donné
Maintenant on change !
On te demande la perturbation en fonction du temps d'un point donné de l'échelle (le cinquième barreau).
Quelle était son élongation pour t = 0 s ?
Pour t = 0,05 s ?
Pour t = 0,10 s ?
etc.
Tu connais l'élongation pour t = 0,40 s puisque c'est la photo de l'énoncé
Quelle sera l'élongation pour t = 0,45 s
etc.
Cette question nécessite de bien réfléchir. C'est une question que l'on retrouve dans tous les exercices de ce type et peu d'élèves la comprennent. Si tu la comprends bien, et cet exercice te le permet, tu fais un bon progrès !
Pour la dernière question je te conseille un petit tour dans des topics du forum :
allure d'une perturbation ...
Celui-ci et ceux auxquels il renvoie
Est-ce que pour le schéma au 18ème barreaux prend la même position que le 2ème?
Je ne comprends pas trop ce que signifie l'élongation?
Pour cette deuxième question, selon moi :
le 18ème barreau prend la position qu'avait dans la première photo le 8ème barreau
le 17ème barreau prend la position qu'avait dans la première photo le 7ème barreau
le 16ème barreau prend la position qu'avait dans la première photo le 6ème barreau
... c'est bien cela la propagation de 10 barreaux.
___________
"Élongation" : l'écart par rapport à la position de repos
Sur la photo prise à t = 0,40 seconde (celle de l'énoncé)
. le premier barreau a une élongation nulle (il est revenu à la position de repos)
. le deuxième barreau a une élongation légèrement négative
. le troisième barreau a une élongation moyenne et négative
. le quatrième barreau a une élongation légèrement positive
. le cinquième barreau a une forte élongation positive
...
. le neuvième barreau a une élongation nulle (il n'a pas encore été touché par la perturbation)
"Exactement", ici non, parce que l'énoncé donne les élongations sous la forme de la photo. Mais cela suffit pour montrer que l'on a compris le principe.
Il faut tracer l'allure des différentes élongations du barreau 5 en fonction du temps
Pour t = 0 s tu sais que l'élongation est nulle
Pour t = 0,05 s tu sais qu'il en est de même ; la perturbation ne l'a pas encore atteint
Pour t = 0,10 s tu sais qu'il en est de même ; la perturbation ne l'a pas encore atteint
...
Puisque le barreau 5 est à 20 cm de l'origine, tu sais quand la perturbation l'atteint, quand le barreau commence à bouger
etc.
Je te conseille vraiment de travailler 0,05 seconde par 0,05 seconde (tu comprends pourquoi : c'est la durée que met la perturbation pour passer d'un barreau à l'autre).
| instant (s) | 0,00 | 0,05 | 0,10 | 0,15 | 0,20 | 0,25 | 0,30 | 0,35 | 0,40 | 0,45 | 0,50 | 0,55 | 0,60 | 0,65 | 0,70 | 0,75 | 0,80 |
| élongation | 0 | 0 | + 5 |
J'ai mis une valeur + 5 en faisant ainsi :
Je dis que sur la photo
le barreau 1 : élongation 0
le barreau 2 : élongation -1
le barreau 3 : élongation -2
le barreau 4 : élongation +2
le barreau 5 : élongation +5
le barreau 6 : élongation +4
le barreau 7 : élongation +2
le barreau 8 : élongation +1
le barreau 9 : élongation 0
le barreau 10 : élongation 0
Ensuite il est facile avec la table remplie de tracer un petit graphique (en fonction du temps) donnant l'allure de l'élongation de ce 5ème barreau.
Ne t'embête pas avec le tableau ; je le remplirai pour toi.
Mais dis-moi ce que je dois mettre dans les cases que j'ai laissées vides...
Vous devez mettre pour
0,10 0
0,15 0
0,20 0
0,25 +1
0,30 +2
0,35 +4
0,40 +5
0,45 +2
0,50 -2
0,55 -1
0,60 0
0,65 0
0,70 0
0,75 0
0,80 0
Super !
Tu as bien compris et j'en suis très content pour toi.
| instant (s) | 0,00 | 0,05 | 0,10 | 0,15 | 0,20 | 0,25 | 0,30 | 0,35 | 0,40 | 0,45 | 0,50 | 0,55 | 0,60 | 0,65 | 0,70 | 0,75 | 0,80 |
| élongation | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | +1 | +2 | +4 | + 5 | +2 | -2 | -1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Encore une fois ces valeurs n'ont pas d'importance ; elles sont là seulement pour établir facilement l'allure de la courbe qui va montrer comment varie la position (l'élongation) du 5ème barreau en fonction du temps
Et ainsi tu vas constater que l'allure de cette courbe ressemble à celle de la perturbation mais "à l'envers" ou "vu dans un miroir" : la droite devient la gauche et inversement.
Tout simplement parce que ce qui arrive au 5ème barreau 0,05 seconde après sa position actuelle est de se retrouver dans la position qu'occupe actuellement le 4ème barreau, celui qui se trouve avant lui.
Cet échange de l'après dans le temps et de l'avant dans l'espace donne à ces deux courbes leur allure inverse l'une de l'autre.
Je t'assure qu'en ayant compris cela tu as fait un bon chemin pour ce chapitre de terminale !
C'est grâce à vos conseils que j'ai compris 
Cet échange de l'après dans le temps et de l'avant dans l'espace donne à ces deux courbes leur allure inverse l'une de l'autre
Qu'elles sont les 2 courbes?
La première "courbe" est celle de la position en fonction de l'espace à un instant donné (tu as trouvé que c'est t = 0,40 s)
C'est donc simplement la photo, l'instantané, donné dans l'énoncé
La deuxième "courbe" est celle que l'on te demande de tracer dans cette dernière question.
C'est donc celle de la position en fonction du temps à un emplacement donné (l'énoncé a choisi le 5ème barreau)
D'accord il me reste plus qu'à tracer cette courbe et c'est terminé
Mais je dois la tracer avec des barreaux comme sur la photo où une droite?
Comme un graphe continu.
Il y a des barreaux à l'échelle de perroquet.
Mais le 5ème barreau change de position avec le temps de manière continue.
C'est cela, mais je te conseille :
. de ne pas vraiment faire apparaître les points mais de faire une courbe continue
. surtout, de bien indiquer sur l'axe du temps les graduations (en particulier l'abscisse t = 0,40 s pour le maximum)
Rebonsoir,
Je voulais te demander pourquoi ma prof sur un corrigé a mis pour la première question que t=0,2s et non 0,4
Question 1
A quelle date correspond l'instantané ?
La perturbation atteint le 9ème barreau ; elle a donc parcourue 8 intervalles
8
0,05 = 0,40 m
L'instantané a été pris à t = d / v = 0,40 / 1 = 0,40 s
Pour ma part, je prends l'origine des temps au début de la perturbation et non pas à son maximum qui intervient 0,20 s plus tard.
Je pense que ton corrigé prend l'origine des temps quand la source atteint l'élongation maximale ("A l'instant t=0 lors de l'excitation de l'onde, le premier barreau avait pivoté d'un angle maximal.")
C'est cette information, pas vraiment claire (de quel angle parle-t-on ?), dont nous n'avons pas tenu compte.
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