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ondes progressives
Salut à tous!
J'ai un gros problème de physique sur les ondes, quelqu'un peut m'aider svp ?
Un vibreur provoque une onde périodique sinusoïdale de fréquence f=200 Hz qui se propage le long d'une corde à la vitesse V=40 m/s. Il n'y a pas d'onde réfléchie. On observe le phénomène à l'aide d'un stroboscope.
1) Calculer la période spatiale de l'onde. (Ca fait 0.20 m, non ?)
2) Quelles sont les fréquences f' des éclairs qui provoquent l'immobilité apparente de la corde ?
3) Représenter ce que l'on observe en précisant les grandeurs caractéristiques. (Qu'est-ce qu'il faut mettre sur le schéma ?)
4) La fréquence des éclairs du stroboscope est égale à 198 Hz.
a) Calculer la distance parcourue par l'onde entre deux éclairs consécutifs.
b) De quelle distance apparente un observateur voit-il progresser cette onde entre deux éclairs consécutifs ?
c) En déduire la célérité apparente de l'onde. Conclure.
5) Décrire qualitativement l'observation si la fréquence des éclairs est égale à 202 Hz.
Voilà, si quelqu'un peut m'aider ce serait sympa... Merci.
vous pouvez déjà me dire si j'ai bon à la première svp ?
Pour paraître immobile il faut qu'à l'instant de chaque éclair du stroboscope les nœuds et les ventres se trouvent aux mêmes endroits. Or tu sais quel durée sépare le passage en un point donné de deux ventres (ou de trois, ou de quatre...)
désolé je comprends pas trop car ca fait pas trés longtemps qu'on a commencé les ondes et on a pas encore fait d'exos.
tu pourrais être un peu plus précis stp ?
Ce sont des ondes progressives : cela signifie que ventres et nœuds se déplacent.
En un point donné (n'importe lequel, et par exemple au vibreur...) le temps qui sépare deux situations identiques est ce que l'on appelle la période. Si les éclairs ont lieu avec des séparations entre deux éclairs égales à une période ou à un multiple d'une période, la corde semblera figée (immobile) : elle bouge mais elle le fait sans être éclairée ; quand elle est éclairée les ventres et les nœuds sont toujours aux mêmes emplacements et donc la corde semble immobile.
ça ca va j'ai compris ces trucs-là mais j'arrive pas à répondre à la question...
La fréquence du vibreur étant de 200 Hz, cela signifie que la période est 1/200 = 0,005 s = 5 ms
Si l'on éclaire la corde toutes les 5 ms, ou toutes les 10 ms, ou toutes les 15 ms, etc... la corde paraîtra figée
En éclairant toutes les 5 ms un ventre a été remplacé par le suivant. En éclairant toutes les 10 ms un ventre a été remplacé par le suivant du suivant, etc.
Quelles sont les fréquences correspondantes ?
Ton message de 10 h 42 :
En physique : pas d'unité = pas de résultat
Je suppose que ce sont des fréquences et que l'unité est le hertz (symbole Hz, avec une majuscule, en l'honneur de Heinrich Hertz)
Non, ce n'est pas cela : si les périodes sont multipliées par 2, par 3, etc. les fréquences sont divisées par 2, par 3 etc.
S'il y a deux fois plus de temps entre deux éclairs, il y a deux fois moins d'éclairs dans une seconde.
Ta réponse de 10 h 49 : il y a maintenant à coup sûr trois chiffres significatifs pour la fréquence (198 Hz), il faut aussi trois chiffres significatifs pour la distance parcourue, sinon tu ne comprendras pas ce qui se passe.
ok merci !
c'est quoi la différence entre la 4a et la 4b ? c'est pas la même chose ?
Non ce n'est pas la même chose :
C'est exactement l'utilité de la stroboscopie :
L'onde progresse à 40 m.s-1 et il est impossible à l'œil de suivre cette progression
On fait le noir : là, c'est clair ( ! ), on ne voit plus rien
On éclaire, mais par de très courts éclairs. Il y a des fréquences du stroboscope pour lesquelles l'onde paraît immobile
Il y a d'autres fréquences pour lesquelles l'onde semble se déplacer très lentement (vers l'avant ou vers l'arrière). C'est cela que cet exercice cherche à te faire comprendre. Il y a une différence entre la réalité (qui est trop rapide pour être vue) et la sensation que tu as en regardant le phénomène éclairé par intermittence.
d'accord mais comment on calcule cette distance ?
la formule de la célérité pour la 4c, c'est bien lambda/T ?
De combien (de quelle distance) semble se déplacer un ventre entre deux éclairs quand la fréquence est de 198 Hz ?
Pas de combien se déplace un ventre... de combien semble se déplacer un ventre ?
Un ventre (par exemple) se déplace de 0,200 m en 5ms
Un ventre se déplace de 0,202 m en 1/198 s
Tu ne vois que quand c'est éclairé
Conseil :
dessine la corde (ventres et nœuds) pour le premier éclair
dessine la corde (ventres et nœuds) pour le deuxième éclair
conclus
dans ce cas, j'utilise v = d/T ? je suis un peu pommé ...
Entre deux éclairs (fréquence 198 Hz) un ventre se déplace de 0,202 m
Mais les ventres sont distants de 0,200 m
Donc l'impression visuelle est qu'un ventre s'est déplacé de 2 mm entre deux éclairs qui sont séparés par 1/198 s : d'où une vitesse "apparente" très lente de 2/(1/198) = 396 mm.s-1 = 0,396 m.s-1
C'est l'intérêt de la stroboscopie : pouvoir "figer" le mouvement ou pouvoir le montrer très ralenti (ici dans le sens de propagation ; pour 202 Hz en sens inverse du sens de propagation)
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