Exercices Corrigés : propagation des Ondes mécaniques Progressives

Exercices Corrigés : propagation des Ondes mécaniques Progressives 

Exercice 1 : propagation d’une onde mécanique progressive le long d’une corde.

On considère une corde élastique suffisamment longue. À un instant choisi comme origine des dates t0=0(s), on excite l’extrémité S de la corde et on obtient ainsi une perturbation se propageant de gauche à droite d’une célérité notée c. (La figure)

1- S’agit-il d’une onde transversale ou longitudinale ? justifier la réponse.
2- L’image de la figure est prise à la date t1=100ms, vérifier que la célérité de propagation a pour valeur c = 6m/s.
3 – Représenter sur la figure le point B représentant le front d’onde "progressive", préciser la durée et la longueur de perturbation.
4 – Calculer le retard temporel τ entre la source S et le point A de la corde.

La correction d'exercice 1:
1 – il s’agit d’une onde transversale, car la direction de propagation est perpendiculaire à la direction de perturbation.
2 – à la date t1, le front d’onde a traversé la distance d=60cm.
puisque c=d/t1 alors : t1= (60.10-2) / (100.10-3) = 6m/s.
3 – la longueur de perturbation est la distance  AB=30cm, 
la durée de perturbation est : Δt=c/AB 
 Application numérique : Δt =50ms.
4 -  l'expression du retard temporel est donnée par la relation   τ =SA /c  :  Application numérique : τ = 50ms.

Exercice 2 : propagation d’une onde mécanique progressive le long d’une corde.

La relation

donne la vitesse de propagation d’un signal transversal le long d’une corde tendue, dont F est la tension de la corde et 𝜇 sa masse linéaire.
1- Calculer la vitesse de propagation d’un signal le long d’une corde de longueur 𝐿 = 8 𝑚 et de
masse 𝑚 = 100 𝑔 si sa tension est 𝐹 = 5𝑁.
2- Quelle est la durée que met le signal pour parcourir la corde toute entière. 
La correction d'exercice 2:
.........

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