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Onde mécanique
Bonjour,
J'ai un exercice à faire sur les ondes mécaniques, où j'ai un problème.
Voici l'énoncé :
Le scorpion des sables utilise des ondes pour localiser sa proie : lorsqu'un insecte bouge, meme faiblement, il produit en effet des ondes à la surface du sable. En fait, il se crée deux types d'ondes: des ondes longitudinales qui se propagent avec une célérité vL= 150 m.s-1 et des ondes transversales qui se propagent avec une célérité vT= 50 m.s-1.
Les huits pattes du sorpion des sables comportent des récepteurs très sensibles aux oscillations de matière. En les écartant sur un cercle d'environ 5 cm de diamètre, le scorpion intercepte les ondes longitudinales plus rapides, et détermine la direction de l'insecte. En analysant la durée 
t entre cette première interception et l'interception des ondes transversales plus lentes, il estime alors la distance d qui le sépare de sa proie.
1. Qu'est ce qui différencie une onde longitudinale d'une onde transversale ?
2. Comment le scorpion peut-il connaitre la direction de l'insecte en interceptant les ondes longitudinales produites ?
3. Exprimer la durée t en fonction de la distance d qui le sépare de l'insecte et des célérités vT et vL. Si t = 5,0 ms quelle est la valeur de d ?
4. Trois scorpions veulent attraper le même insecte , qui se trouve à une distance d1= 40cm du scorpion 1. Lors de l'interception, les 2 types d'ondes engendrées par l'insecte sont séparées d'un intervalle t2 = 4,0ms pour le scorpion 2, et d'un intervalle t3 =4,5ms pour le scorpion 3.
a. Déterminer la distance d2 entre l'insecte et le scorpion 2
b. Déterminer la distance d3 entre l'insecte et le scorpion 3.
C. Le schéma ci-contre représente la position des trois scorpions à l'échelle 1/20e. Déterminer la position de l'insecte à l'aide d'un compas.
J'ai répondu à toutes les questions sauf la 4c, où je ne sais pas comment faire un schéma à l'échelle 1/20.
Cependant les questions 4a et 4b, je ne suis pas sur de ce que j'ai trouvé.
J'ai calculé les distances avec les célérités vL et vT, donc :
4a. d2 = t2 * vL = 4,0.10-3 * 150 = 0,60 m
d2 = t2 * vT = 4,0.10-3 * 50 = 0,20 m
4b. d3 = t3 * vL = 4,5.10-3 * 150 = 0,70 m
d3 = t3 * vT = 4,5.10-3 * 50 = 0,20 m
Et je sais pas si c'est juste, puisque dans l'énoncé, il dise : " les 2 types d'ondes engendrées par l'insecte sont séparées d'un intervalle t2 = 4,0ms pour le scorpion 2, et d'un intervalle t3 =4,5ms pour le scorpion 3 ".
Alors est ce que vous pourriez m'aider ?
Merci à ceux qui auront tout lu 
Bonne soirée
Bonjour,
J'aimerais bien lire ta réponse à la question 3
En effet les questions 4a et 4b sont simplement une application numérique de la question 3. Or tu ne sembles pas avoir compris
t n'est pas la durée de propagation d'une onde mais c'est l'intervalle de temps qui sépare l'arrivée des deux types d'onde au même endroit.
_______________
Dans un dessin au 1/20 une distance de 40 cm est représentée par une longueur 40(1/20) = 2 cm
Pour la question 3, j'ai mis :
t = d / vL
et t = d / vT
donc si t = 5,0 ms alors :
d = t * vL = 5,0.10-3 * 150 = 0,75 m
et
d = t * vT = 5,0.10-3 * 50 = 0,25 m
Mais, maintenant je crois pas que ce soit juste...
Parce que ca voudrait dire que t = tL - tT, non ?
Je vois pas trop le truc là 
En physique il faut un petit peu de mathématiques appliquées et donc un petit peu de "formules" mais il faut d'abord de la réflexion sur l'expérience !
Ce n'est pas bon. L'insecte, source des ondes, n'est pas simultanément à 25 cm et à 75 cm
t = tT - tL
Pour écrire cela il faut réfléchir un peu (encore !). En effet, puisque vL > vT et que les durées sont inversement proportionnelles aux vitesses, alors tT > tL
Donc pour la question 3, je dois faire d = t * v , soit d = (tT - tL) * (vT-vL), c'est ca ?
Mais j'ai pas les valeurs de tT et tL
Trois équations à trois inconnues ; dont la solution est facile.
Les trois inconnues sont
. d la distance cherchée
. tT la durée de propagation pour les ondes transversales
. tL la durée de propagation pour les ondes longitudinales
il faut écrire les trois équations
et résoudre en sachant que seule nous intéresse la distance d
Bonjour,
j'ai le même exercice et j'aimerai qu'on me dise si ma question 3 est juste..
3. Exprimer la durée t en fonction de la distance d qui le sépare de l'insecte et des célérités vT et vL. Si t = 5,0 ms quelle est la valeur de d ?
Je suis partie de v = d/t
vl*vt = d/ delta t
donc d = vl*vt * delta t
si on prend delta t = 5.0 s , vl = 150m/s et vt = 50m/s
d = 5.0*10^-3 * (150*50)
d = 37.5 m
Mon raisonnement est il juste?
Merci d'avance!
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