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Problème difficile -ondes mécanique

Posté par
physicien
12-10-11 à 16:37

La figure suivante représente l'aspect de des 2 cordes à t= 0,3s.
bon soir
sachant que S1 et  S2 commencent à vibrer au meme instant t=0.
1) calculer 1  et 2 longueurs d'ondes de l'onde qui se propage le long de S1 et de S2.
    je trouve 1=20cm    ;  2=15cm
2)calculer v1 et v2.
je trouve  1m/s  et 2m/s.
3)peut on affirmer que les 2 milieux sont dispesifs, Justifier.
malgrès que la vitesse a changé  la fréquence est la meme.
donc je ne peus pas affirmer que les milieux sont dispersifs.
4) M1étant un point de la corde 1  M2 un point de la corde 2 .
4-1 quelle est la distance parcourue par M1 et M durant une période .
    je répond que les 2 points ne bougent pas car l'onde ne transport que la matière.  

5) quelle est la relation entre M1? M2 et 2 sachant que  M1 et  M2 vibrent en opposition de phase.?

je n'arrive pas à trouver cette relation.
  merciiiiii de votre aide    .

Problème difficile -ondes mécanique

Posté par
physicien
re : Problème difficile -ondes mécanique 12-10-11 à 16:52

si l'image n'est bien visible:

Problème difficile -ondes mécanique

Posté par
physicien
re : Problème difficile -ondes mécanique 12-10-11 à 20:41

la 5 ) question s'il vous plait ,
          

Posté par
flaja
re : Problème difficile -ondes mécanique 12-10-11 à 23:42

Bonsoir physicien.

1) calculer 1  et 2 longueurs d'ondes de l'onde qui se propage le long de S1 et de S2.
    je trouve 1=20cm    ;  2=15cm
---> lambda1 OK
---> lambda2 = 2 graduations (une oscillation complète) = 10 cm

2)calculer v1 et v2.
je trouve  1m/s  et 2m/s.
---> OK

3)peut on affirmer que les 2 milieux sont dispersifs, Justifier.
malgrès que la vitesse a changé  la fréquence est la meme.
donc je ne peus pas affirmer que les milieux sont dispersifs.
---> Si la vitesse dépend de la fréquence : le milieu est dispersif
---> effectivement, les 2 ondes ont la même fréquence (1,5 oscillation en 0,3s) mais des vitesses différentes
     => les milieux de propagation sont différents (cordes avec des tensions différentes ...)

4) M1étant un point de la corde 1  M2 un point de la corde 2 .
4-1 quelle est la distance parcourue par M1 et M durant une période .
    je répond que les 2 points ne bougent pas car l'onde ne transport que la matière.
---> ils reviennent à leur point de départ, mais ils ont parcouru un double aller-retour en y : 2 mm * 4
---> pour x0 fixé : y = A sin( 2 pi (t - x0/V) )
---> l'onde ne transporte pas la matière ( un point oscille autour de sa position d'origine ),
     mais l'onde transporte de l'énergie.

5) quelle est la relation entre M1? M2 et 2 sachant que  M1 et  M2 vibrent en opposition de phase.?
---> Cette question est plus difficile
---> en utilisant la relation : y(x) = A sin( 2 pi ( t - x/V ) )
---> si l'on considère que M1 et M2 ont la même position x : y1(x) = - y2(x)
---> on trouve : x (1/V1 - 1/V2) = pi (modulo 2 pi)

Posté par
physicien
re : Problème difficile -ondes mécanique 13-10-11 à 01:08

Sa

Posté par
physicien
re : Problème difficile -ondes mécanique 13-10-11 à 01:15

merci infiniment avec vos éclaircissements j'ai encore bien compris les autres questions .mais la dernière question :
quelle est la relation entre M1,M2 et 2 sachant que  M1 et  M2 vibrent en opposition de phase. est toujours obscure.

Posté par
flaja
re : Problème difficile -ondes mécanique 13-10-11 à 19:09

Bonsoir

Je corrige une petite erreur :
dans ma réponse précédente, il faut remplacer :
y(x,t) = A sin( 2 pi ( t - x/V ) )
par :
y(x,t) = A sin( omega ( t - x/V ) ) = A sin( (2 pi/T) ( t - x/V ) )
Remarque la quantité à l'intérieur du sinus ne doit pas avoir de dimension.

Le mouvement du vibreur est A sin( omega t ) = A sin( (2 pi/T) t )
Comme il se propage à la vitesse V
le mouvement d'un point M(x) est retardé de delta(t) = x/V
d'où ma formule.

Il faut connaître les diverses formulations :
y(x,t) = A sin( 2 pi ( t/T - x/lambda ) )
y(x,t) = A sin( 2 pi ( f t - sigma x ) )
y(x,t) = A sin( omega t - k x )

d'où : lambda = V T

Posté par
physicien
re : Problème difficile -ondes mécanique 14-10-11 à 09:49

Bonjour.
on nous  dit que M1 étant un point de la corde n°1  M2 un point de la corde n°2 .
quelle est la relation entre M1 et  M2 et 2 sachant que  M1 et  M2 vibrent en opposition de phase.

en utilisant les équation que vous avez signalé là haut on a:
Y M1 =A sin \frac{2\pi}{T}(t-\frac{SM_1}{v_1})
Y M2 =A sin \frac{2\pi}{T}(t-\frac{SM_2}{v_2})
or  M1 et  M2 vibrent en opposition de phase:
  Y M1= -  Y M2

A sin \frac{2\pi}{T}(t-\frac{SM_1}{v_1})= -A sin \frac{2\pi}{T}(t-\frac{SM_2}{v_2})
  

A sin \frac{2\pi}{T}(t-\frac{SM_1}{v_1})= A sin \frac{2\pi}{T}(-t+\frac{SM_2}{v_2})

\frac{2\pi}{T}(t-\frac{SM_1}{v_1})= \pi-\frac{2\pi}{T}(-t+\frac{SM_2}{v_2})

\frac{SM_2}{v_2}= \frac{SM_1}{v_1}+

  avec : 2= v2.T

d'ou  : \frac{T.SM_2}{\lambda_2}= \frac{SM_1}{v_1}+

SM_2=\frac{\lambda_2}{T}(\frac{SM_1}{v_1}+)   est ce correct ou non???

Posté par
flaja
re : Problème difficile -ondes mécanique 14-10-11 à 21:42

C'est bon.
Dans ma réponse, j'avais considéré que SM1 = SM2 = x (d'après l'image)

remarque : pour traduire l'opposition de phase,
il vaut mieux ajouter un déphase de pi,
c'est plus clair que de mettre un signe moins.



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