TP: les ondes mécaniques Activité 1 : les caractéristiques d’une onde mécanique

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Doc.

1 Pourquoi dit-on que le caillou crée une perturbation à la surface de l'eau ? Avant l'impact du caillou, l'eau de l'étang est calme et semble immobile.

A l'impact du caillou, ce calme est perturbé, les molécules d'eau impactée sont « poussées » vers le bas puis repoussée vers le haut lorsque le caillou repart de son ricochet, leur position et leur vitesse ont été modifiées, perturbée. 2.

Pour quelle raison dit-on que l'onde se propage? (L'onde est alors dite progressive.) La perturbation (qui correspond à la descente puis montée des molécules d'eau) s'éloigne progressivement de l'endroit où elle a été créée car l'information est transmise de molécule à molécule (de proche en proche). Chaque molécule mise en mouvement va entrainer les suivantes à se mettre en mouvement à leur tour et ainsi de suite.

C'est ainsi que l'onde progresse, on dit qu'elle se propage et on la qualifie de progressive. 3.

Doc.

2 et 3 Quelles sont les perturbations qui se propagent sur ces deux exemples? D’après le doc.2 la perturbation est la « bosse » »/l’ondulation imposée sur la corde ; d’après le doc.

3: la perturbation est l'ondulation (déformation) du sol, verticalement ou horizontalement suivant le type de l'onde P (compression/dilation) ou S (oscillation verticale). 4.

Doc.

4 Les vagues ne ramènent pas le bouchon sur la rive.

Pourquoi ? Lorsque la vague arrive, elle soulève verticalement le bouchon, puis il redescend, mais la vague ne l'emporte pas avec elle.

Le bouchon suit le mouvement des molécules d'eau au passage de la vague sans être emporté horizontalement par elle.

On peut aussi l’expliquer de cette manière : Le bouchon subit la perturbation causée par la vague localement (mouvement vertical) mais seule cette perturbation est transmise horizontalement, la matière (molécules d'eau, bouchon...) ne se déplace pas en la suivant. 5.

Les ondes décrites dans les docs.

1, 2 et 3, ainsi que les ondes sonores, sont des ondes mécaniques.

Les ondes qui contiennent les données envoyées par un satellite jusqu'à la Terre sont, quant à elles, des ondes électromagnétiques.

Quelle est la différence entre ces deux situations ? Les ondes mécaniques ont besoin d'un support pour se propager, elles ne peuvent dons exister que dans un milieu (eau, air, métal etc.) tandis que les ondes électromagnétiques peuvent exister dans le vide et donc se propager dans l'espace. Synthèse de l'activité Une onde mécanique correspond à la propagation d'une perturbation dans un milieu matériel, mais qui n'emporte pas avec elle les objets qu'elle rencontre.

Elle les fait bouger localement mais ils reviennent à leur place initiale.

La matière (donc le milieu) est nécessaire pour que l'onde existe. II / propagation d’une onde périodique : 1) Onde temporelle : Donnée écrite dans le script : Amplitude de l’onde= 5mm Période de l’onde= 50 ms Célérité de l’onde= 40cm/s (d’où la longueur d’onde de l’onde= 2cm) xM=7 Observations : - Plus l’amplitude A augmente, plus la « taille verticale » du signale augmente.

Plus T augmente ; plus la « taille horizontale » du signale augmente et le nombre de période diminue et vice versa. - On constate que les signaux sont en déphasage. Données écrites dans le scripte : A= 7mm T= 30ms V= 40cm/s xM=7 (longueur d’onde de l’onde= 1cm) Observations : - Par changement de l’amplitude on ne constate aucun changement dans la forme du signale.

Cependant le deuxième signale (début du signale en xM) ne se fait pas au même endroit que celui du signale à.... »