Les ondes m

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Les ondes mécaniques
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Exemple de mouvements ondulatoires

• Ondes sur l eau
• Ondes séismiques
• Ondes mécaniques dans les structures (ex ponts,
  gratte-ciel, )
• Ondes dans une corde ou un élastique
• Ondes dans un ressort
• Ondes acoustiques
• Ondes électromagnétiques (lumière)

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Nature dune onde

• Onde
• Perturbation
• ex déformation dun ressort, densité
  (pression) dun gaz, champ é-m, ...

déplacement ou propagation spatiale dune
perturbation.  Onde progressive 
Modification de létat dun système physique par
une variable de champ qui dépend du temps
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Nature dune onde (suite)

• La perturbation se propage car chaque partie
  (élément) du milieu interagit (pousse, tire, )
  avec les parties voisines
• ex Projette un caillou dans leau
• Modifie les conditions de la surface au pt
  dimpact
• Modification se propage sur la surface de leau

Le mouvement ondulatoire dépend des
multiples interactions entre les divers éléments
de masse du milieu (matériau) traversé par londe
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Nature dune onde (suite)

• Les ondes mécaniques requièrent un milieu qui
  peut être perturbé
• Onde décrite par les équations de Newton
• Les ondes électromagnétiques ne requièrent pas de
  milieu et peuvent se propager dans le vide.
• Onde décrite par les équations de
  Maxwell
• Toutes les ondes transportent de l énergie (le
  milieu ne se déplace pas avec l onde)

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Classification selon la direction

• Ondes transversales
• ex Corde élastique
• Polarisation
• rectiligne oscillation dans la même direction en
  tout point
• Elliptique (circulaire) direction de
  l oscillation change en fonction la position et
  du temps

Onde se propage perpendiculairement à la
perturbation
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Node transverse
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Onde transverse
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Onde transverse
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Onde transverse
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Onde transverse
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Onde transverse
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Onde transverse
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Onde transverse
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Onde transverse
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Onde transverse
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Onde transverse
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Onde transverse
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Onde transverse
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Onde transverse
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Onde transverse
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Onde transverse
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Onde transverse
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Onde transverse
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Onde transverse
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Classification selon la direction(suite)

• Ondes longitudinales
• ex Ressort, onde acoustique

Onde se propage parallèlement à la perturbation
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Onde longitudinale
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Onde longitudinale
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Onde longitudinale
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Onde longitudinale
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Onde longitudinale
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Onde longitudinale
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Onde longitudinale
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Onde longitudinale
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Onde longitudinale
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Onde longitudinale
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Onde longitudinale
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Onde longitudinale
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Onde longitudinale
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Classification selon la géométrie

• Onde rectiligne
• Propagation dans une seule direction (source
  planaire)
• Fronts d onde plans

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Classification selon la géométrie

• Onde circulaire
• Source de forme allongée (ex fil, antenne
  rectiligne)
• Fronts donde circulaires ou
  cylindriques

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Classification selon la géométrie

• Onde sphérique
• Source ponctuelle (ex ampoule)
• Fronts donde sphériques

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Classification selon la forme de la perturbation

• Onde pulsée la perturbation du milieu se fait
  sur une courte durée
• ex coup sec sur une corde

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Classification selon la forme de la perturbation

• Onde périodique succession de perturbations
  identiques

Fonction harmonique
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Vitesse de propagation de londe

• En général
• Cas particuliers
• Corde
• Ondes acoustiques

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Superposition de vibrations
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Superposition de vibrations

• Principe de superposition

Sapplique pour des vibrations de relativement
faible amplitude
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Cas particuliers

• Interférence constructive
• Interférence destructive

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Réflexion et transmission
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Réflexion et transmission

• Onde progressive parvient à un obstacle
  partiellement ou entièrement réfléchie
• Toute partie non-réfléchie est transmise à
  travers lobstacle

Onde réfléchie est inversée
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Réflexion et transmission (suite)

• Extrémité libre

Onde réfléchie nest pas inversée
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Réflexion et transmission (suite)

• Ex 2 cordes de densités différentes

Onde réfléchie est inversée
Onde réfléchie non-inversée
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(No Transcript)
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Ondes stationnaires

• Cas particulier dinterférence
• ex corde tendue à ses extrémités
• Ondes progressives dans les deux sens
• (les ondes incidentes rencontrent les ondes
  réfléchies)
• Londe résultante ne voyage pas

Chaque point vibre de façon harmonique
Amplitude de vibration dépend de x
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Ondes stationnaires

• Aucune énergie ne passe aux nœuds
• Aucune énergie transmise le long de la corde

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Ondes stationnaires

• Modulation de l amplitude

Amplitude nulle
Noeuds
Amplitude maximale
Ventres
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Modes normaux (modes résonants)

• Une corde possède une infinités de modes de
  vibration naturels
•  Modes normaux 
• Corde de longueur L
• n1
• n2
• n3

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Modes normaux (résonants)

• 1er mode (fondamental)
• nième mode

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Membranes