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Propagation d'une onde le long d'une corde

Posté par
Physical111
11-10-20 à 17:24

Bonjour à tous
J'ai un exercice merci beaucoup d'avance
une très longue corde élastique inextensible est disposée horizontalement sur le sol .à la date t=0s un opérateur crée une perturbation en imprimant une briève secousse verticale à l'extrémité S de la corde .la célérité de l'onde mécanique crée vaut v=10m/s .
La figure 1 représente la variation de l'élongation ys du point source S
I Représentation temporelle
Un point P est repérer sur la corde à une distance SP=4 m de l'extrémité
1-1 déterminer la durée de la perturbation ∆t
1-2 déduire la longueur L de la perturbation
1-3 quelle durée sépare  l'émission du signale en S et son arrivée en P ? Quelle est la signification de la grandeur
1-4 sur papier millimètré ,tracer l'allure des variations temporelles  de l'altitude (l'élongation) yp de P
1-5 déterminer parmi les propositions suivant la / les relations entre l'élongation du point P et celle de la source S
IINature de l'onde
3-1 Quelle est la nature de cette onde? (Mécanique ou électromagnétique ) justifier votre réponse
3-2 l'onde est elle transversale ou longitidinale ? Justifier
Merci beaucoup d'avance
Je vais poster mes réponses dans quelques minutes

Propagation d\'une onde le long d\'une corde

Posté par
Physical111
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 11-10-20 à 17:28

1-1) on sait que V=d/∆t alors ∆t=d/v =4/10 =0.4 s
1-2 ) une petite indication s'il vous plaît merci beaucoup d'avance

Propagation d\'une onde le long d\'une corde

Posté par
gts2
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 11-10-20 à 17:56

Bonjour,

Que représente le graphe ?

Posté par
Physical111
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 11-10-20 à 17:58

Bonjour
Le graph représente la variation de l'élongation ys en fonction du temps ∆t

Posté par
gts2
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 11-10-20 à 18:04

clic intempestif, je reprends :

1) votre réponse n'a pas de lien avec la question : quelle durée vous demande-t-on ? quelle est la signification de la durée que vous avez donné.
D'où mon : "Que représente le graphe ?"

2) Si la perturbation dure dt, cela veut dire que si le début passe à t en un point, la fin passera à t+dt et donc ?

Posté par
gts2
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 11-10-20 à 18:05

OK pour le graphe, et donc l'élongation est non nul pendant combien de temps ?

Posté par
Physical111
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 11-10-20 à 18:11

Ok merci beaucoup
1_1 la durée de la perturbation d'après le graph
∆t=3s
1-2

Posté par
Physical111
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 11-10-20 à 18:17

Pardon erreur de frappe
∆t=0.3s !

Posté par
gts2
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 11-10-20 à 18:17

Où lisez-vous 3s ? La durée totale est de 1s

Posté par
gts2
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 11-10-20 à 18:19

OK pour 0,3s

2) On est en S, on commence à bouger la corde à t=0. Où se trouvera l'élongation correspondante, quand on arrête de bouger la corde à 0,3s ?

Posté par
Physical111
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 11-10-20 à 18:21

gts2 @ 11-10-2020 à 18:05

OK pour le graphe, et donc l'élongation est non nul pendant combien de temps ?

Pendant 0,3 s
Je pense que la longueur d'après le graph est 5cm <=> 5×10-2 m

Posté par
gts2
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 11-10-20 à 18:28

Ce qui est sur le graphe est l'élongation (de 5cm au maximum en effet), donc la hauteur de la perturbation, ce n'est pas la longueur.

Je reprends ma phrase : "2) On est en S, la corde commence à monter à t=0. Où la corde commence à se déplacer quand on arrête de bouger la corde à 0,3s ?"

Posté par
Physical111
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 11-10-20 à 18:41

Bonjour
L=10cm

Posté par
gts2
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 11-10-20 à 18:52

Remplaçons le triangle de la figure par deux petites points à t=0 et t=0,3s.
Représentez (pour vous, pas nécessaire de poster) la corde à t=0 ; 0,1 ; 0,2 ; 03 ; 04.

  

Posté par
Physical111
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 11-10-20 à 18:54

Donc L=3cm

Posté par
gts2
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 11-10-20 à 19:35


Pourquoi 3 cm ?

A 10 m/s, il faut combien de temps pour parcourir ces 3cm ?

Posté par
Physical111
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 11-10-20 à 19:48

Il faut 3×10^-3

Posté par
gts2
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 11-10-20 à 19:51

OK, donc on reviens à la question : je suppose que vous tapez sur la corde à t=0, la modification que vous avez apportée à la corde se trouvera où à t=0,3s ?

Posté par
Physical111
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 12-10-20 à 10:11

Bonjour
J'ai pas compris votre question .
Une petite indication s'il vous plaît merci beaucoup d'avance

Posté par
gts2
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 12-10-20 à 10:26

Je pense que le problème est la compréhension de "longueur L de la perturbation".
C'est la longueur de la corde qui est en mouvement.

On va prendre un profil plus simple : un créneau je monte de h à t=0, puis je garde l'élongation constante, puis à t=0,3s, je ramène à 0.

A partir de t=0, le dénivelé va se propager
A partir de t=0,3 le début est à zéro.
Quelle longueur de corde est soulevée ?

Posté par
Physical111
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 12-10-20 à 10:37

Bonjour
Et 3cm n'est pas correct parce que je vois pas autre réponse

Posté par
gts2
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 12-10-20 à 10:49

3cm n'est pas une réponse pour une raison fondamentale : on ne sait pas d'où sort ce 3cm.

Deuxième raison : vous avez calculé vous-même que cela correspond  à une propagation durant 3 ms, ce qui est un ordre de grandeur incompatible avec les données qui sont en centaines de ms.

Posté par
Physical111
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 12-10-20 à 14:01

D'accord
On a V=d/∆t
Alors d=V.∆t <=> d=10×0,3=3m

Posté par
gts2
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 12-10-20 à 14:21

Cette fois c'est bon !

Posté par
Physical111
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 12-10-20 à 14:26

Bonjour
Merci beaucoup à vous
1-3) désigne la constante de temps d'un système.
Une petite indication s'il vous plaît pour la question quelle durée sépare l'émission.
Merci beaucoup

Posté par
gts2
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 12-10-20 à 14:29

Bonjour,

Là encore, je crois à un problème d'interprétation du texte :
"quelle durée sépare l'émission du signal en S et son arrivée en P"

J'émet un signal, combien de temps lui faut-il pour parcourir la distance SP ?

Posté par
Physical111
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 12-10-20 à 14:31

Bonjour
On a =d/v=3/10=0,3s

Posté par
gts2
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 12-10-20 à 14:43

Le texte dit :
"Un point P est repéré sur la corde à une distance SP=4 m de l'extrémité"

Posté par
Physical111
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 12-10-20 à 14:46

D'accord
=d/V=4/10=0,4s

Posté par
gts2
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 12-10-20 à 16:40

C'est bien cela.

Posté par
Physical111
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 12-10-20 à 19:36

Bonsoir
Merci beaucoup de m'avoir répondu !
Pour la question 1-4
Je ne comprends pas bien la question
Une petite indication s'il vous plaît merci beaucoup d'avance

Posté par
gts2
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 12-10-20 à 19:47

Bonjour, deux méthodes :

- la plus simple, vous savez ce que signifie onde progressive, et là il n'y a quasiment rien à faire.

- sinon,  vous repérez les trois sommets du triangle, et vous cherchez à savoir quand ils arrivent en P ; à l'aide des trois points obtenus, vous tracez la courbe.  

Posté par
Physical111
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 12-10-20 à 19:54

Bonjour
Je défini seulement l'onde progressive et c'est fini
Une onde mécanique progressive est le phénomène de propagation d'une perturbation locale dans un milieu matériel. Pour une onde mécanique, il n'y a pas de déplacement de matière mais un transport d'énergie.

Posté par
Physical111
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 12-10-20 à 20:16

Bonjour
Pour 1-5) c'est
Yp(t)=ys(t-)
3-1) l'onde est mécanique et non électromagnétique, parce qu'on a un phénomène de propagation d'une perturbation dans un milieu matériel élastique .
3-2) c'est une onde transversale, car la direction de la perturbation est perpendiculaire à la direction de la propagation.

Posté par
gts2
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 12-10-20 à 20:31

Citation :
Pour 1-5) c'est yP(t)=yS(t-)


Pour moi c'est la 1-4, c'est la définition d'une onde progressive (à condition de préciser ) et cela vous donne immédiatement le graphe.

Votre réponse précédente à 1-4 ne répond pas à la question : on demande un graphe.

Posté par
Physical111
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 13-10-20 à 20:37

Bonjour
Voici le graph
Propagation d\'une onde le long d\'une corde
Merci beaucoup

Posté par
gts2
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 13-10-20 à 20:41

Cela ressemble, mais (c'est peut-être la photo) cela ne respecte pas la définition d'une onde progressive (yP(t)=yS(t-)) qui dit qu'en P on a la même fonction, donc un pic (pourquoi un plateau ?), avec un temps de montée de 0,1s et de descente de 0,2s.

Posté par
Physical111
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 13-10-20 à 20:45

Bonjour
J'ai tracer 4cm=SP en haut (de 0 à 4 en Yp) et 0,3s en bas (de 0,4 à 0,7 ) comme le graph

Posté par
gts2
re : Propagation d'une onde le long d'une corde 13-10-20 à 23:17

Pour le temps c'est bon, mais vous dites vous-même que yP=yS
or yS monte de 0 à 5 entre 0 et 0,1s et descend de 0 à 5 de 0,1 à 0,3s.
Votre yP est quand même assez différent de yS.
Je répète, je  lis peut-être mal le graphe du sujet et votre graphe.

D'où sort ce 4 cm ? Est-ce SP=4m ? Dans ce cas, il y un facteur 100 d'erreur et d'autre part SP est dans le sens de la longueur de la corde et on vous demande l'élongation, le déplacement de la corde par rapport à sa position de repos.



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