CUVES À ONDES

[Phoenicia]

Bonjour, je suis en terminale S.
J'ai fait la 1ère partie mais je ne comprends pas la suite.
Je vous remercie d'avance.

II. CUVES À ONDES

Au laboratoire du lycée, on veut compléter l'étude d'ondes analogues à la houle (en eaux peu profondes). On
utilise une « cuve à ondes ». Avec une webcam, on enregistre des vidéos de l'aspect de la surface de l'eau. Dans
un plan vertical, un vibreur animé d'un mouvement périodique (de période T), une réglette qui génère des
vagues rectilignes parallèles, se propageant (sans réflexion) sur l'eau de la cuve, à la célérité v. La profondeur h
de l'eau est faible et constante. La webcam prend des images à des instants t = 0,033 s.
Selon la direction de propagation des ondes (axe xx' ), on pointe sur des vues successives un même sommet de
ride (ligne brillante sur le dépoli). On obtient, après étalonnage des distances, le tableau de mesures ci-dessous.
1) En déduire la célérité v de cette onde. Est-elle constante ?

2) Sur l'une des vues du film, on pointe les sommets de la ride n° 1 et de la ride
n° 4. La distance entre ces deux sommets est d = 0,088 m.
D'autre part, une étude en lumière stroboscopique a permis de déterminer la
fréquence fv du vibreur : 8 Hz < fv < 9 Hz.
a) Évaluer la longueur d'onde λ de ces ondes.
b) Calculer les valeurs de la fréquence f et de v sont-elles en accord avec fv donnée par le
stroboscope ?

t (s) x (m)
0,200 0,098
0,233 0,105
0,267 0,114
0,300 0,122
0,333 0,130
0,367 0,138
0,400 0,147

[SoS(10)]

bonjour ,
on suppose que la célérité est constante . ainsi la distance parcourue par l'onde doit être proportionnelle à la durée de parcours
on doit vérifier que x(t) est une droite x= cxt + xo
ou méthode mons précise vérifier par le calcul que la célérité est à peu près constante
poir les autres questions il suffit de reprendre la définition de la longueur d'onde (voir notion de phase ) et le formule qui relie fréquence et longueur d'onde
sos 10

Bonjour, je suis en terminale S.
J'ai fait la 1ère partie mais je ne comprends pas la suite.
Je vous remercie d'avance.

II. CUVES À ONDES

Au laboratoire du lycée, on veut compléter l'étude d'ondes analogues à la houle (en eaux peu profondes). On
utilise une « cuve à ondes ». Avec une webcam, on enregistre des vidéos de l'aspect de la surface de l'eau. Dans
un plan vertical, un vibreur animé d'un mouvement périodique (de période T), une réglette qui génère des
vagues rectilignes parallèles, se propageant (sans réflexion) sur l'eau de la cuve, à la célérité v. La profondeur h
de l'eau est faible et constante. La webcam prend des images à des instants t = 0,033 s.
Selon la direction de propagation des ondes (axe xx' ), on pointe sur des vues successives un même sommet de
ride (ligne brillante sur le dépoli). On obtient, après étalonnage des distances, le tableau de mesures ci-dessous.
1) En déduire la célérité v de cette onde. Est-elle constante ?

2) Sur l'une des vues du film, on pointe les sommets de la ride n° 1 et de la ride
n° 4. La distance entre ces deux sommets est d = 0,088 m.
D'autre part, une étude en lumière stroboscopique a permis de déterminer la
fréquence fv du vibreur : 8 Hz < fv < 9 Hz.
a) Évaluer la longueur d'onde λ de ces ondes.
b) Calculer les valeurs de la fréquence f et de v sont-elles en accord avec fv donnée par le
stroboscope ?

t (s) x (m)
0,200 0,098
0,233 0,105
0,267 0,114
0,300 0,122
0,333 0,130
0,367 0,138
0,400 0,147

[Phoenicia]

ok mais on a x(m) et t(s) je vois pas le rapport avec la vitesse?

[SoS(10)]

la vitessse est un rapport d'une distance sur un temps le coefficient directeur de la droite correspond à la vitesse de propagation des ondes [quote="Phoenicia"
]ok mais on a x(m) et t(s) je vois pas le rapport avec la vitesse?[/quote]

[Phoenicia]

merci je ne comprend pas cette partie :
Les ondes émises par le vibreur sont transversales, pratiquement sinusoïdales. On néglige le phénomène
de dispersion. A un instant t, une vue en coupe (dans un plan vertical) de la surface de l'eau présente
l'aspect reproduit ci-dessous. (S est le point source, M est le front de l'onde).
a) Exprimer, en fonction de la période T des ondes, le retard τ que présente le mouvement du point
M, par rapport au mouvement de S (expression littérale demandée).
Là je sais que l'onde est transversale = propagation dans le plan horizontal et perturbation dans le plan vertical donc c'est verticalement mais comment savoir si c'est vers le haut ou bas?

b) A l'instant suivant, le point M se déplace:
- Verticalement vers le haut?
- Verticalement vers le bas?
- Horizontalement vers la gauche?
- Horizontalement vers la droite?
Justifier votre réponse.
3. Sans rien modifier d'autre, on règle la fréquence du vibreur à f ' = 19 Hz. La mesure de la célérité des
ondes donne alors : v ' = 0,263 m.s–1. Comparer cette célérité à celle trouvée au 1.a). De quel phénomène,
négligé jusqu'ici, la différence entre v et v ' est-elle la manifestation? Ce phénomène est-il présenté par des
ondes non mécaniques? Lesquelles? Citer une application.

[SoS(11)]

Vous avez raison mais vous ne répondez pas à la question.
Exprimez le retard en fonction de T. Regardez combien y a t'il de longueur d'onde entre S et M. Vous trouverez alors la relation entre le retard et T.

Pour la suite, il suffit de regarder la figure et de faire progresser l'onde. Que fait M?

A vous.

[Phoenicia]

il y a 2.5λ donc 2.5λ=v*T
v=d/τ donc 2.5λ=(d*T)/τ?

[SoS(11)]

Il y a en effet 2,5λ mais ensuite c'est beaucoup plus simple.
Combien en temps faut il à l'onde pour parcourir cette distance?

[Phoenicia]

τ=2.5T? pour la suite, comment savoir si c'est vers le haut ou bas?

[SoS(11)]

Oui c'est juste.
Pour la question suivante faîte comme je vous le dit dans mon précédent message

[Phoenicia]

j'ai l'impression qu'il va vers le bas...

[SoS(10)]

bonsoir,
pour trouver la réponse il faut translater la courbe vers la droite
sos10

j'ai l'impression qu'il va vers le bas...

[Phoenicia]

comment cela translater? je ne comprends pas

[SoS(11)]

Translater c'est faire avancer la courbe vers la droite, sans la modifier.

[Phoenicia]

ok mais je ne vois pas...