Ondes mécaniques : cours et exercices (1re spécialité Physique‑Chimie)

Ondes et célérité

Onde mécanique progressive

• Définition : propagation d'une perturbation dans un milieu matériel, sans transport de matière mais avec transport d'énergie.
• Célérité : la vitesse $v$ de l'onde se calcule avec la formule $v = \frac{d}{\Delta t}$ (en $m/s$).

Périodicité temporelle

• Onde périodique : perturbation qui se répète identique à elle-même à intervalles de temps réguliers.
• Période $T$ : plus petit intervalle de temps (en secondes) pour qu'un motif se reproduise.

💡 Astuce : Ne confonds jamais le déplacement de l'onde (qui voyage) avec celui des molécules du milieu (qui oscillent puis reviennent sur place).

Fréquence et longueur d'onde

Fréquence et espace

• Fréquence $f$ : nombre de répétitions par seconde, exprimée en Hertz ($Hz$), via la formule $f = \frac{1}{T}$.
• Longueur d'onde $\lambda$ : distance minimale séparant deux points dans le même état vibratoire, avec $\lambda = v \times T$ ou $\lambda = \frac{v}{f}$.

Application

Exemple : Calcule $\lambda$ pour $f = 100\text{ Hz}$ et $v = 340\text{ m/s}$.

• $\lambda = \frac{340}{100}$
• $\lambda = 3,4\text{ m}$

💡 Attention : Pense à convertir tes mesures en unités S.I. avant tes calculs : $1\text{ ms} = 10^{-3}\text{ s}$ et $1\text{ cm} = 10^{-2}\text{ m}$.