Fréquence et retard temporel
Le cours introduit un exercice sur une onde mécanique progressive sinusoïdale à la surface de l’eau, puis détermine sa fréquence à partir d’une courbe d’élongation en fonction du temps et introduit le retard temporel.
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Ondes mécaniques périodiques — Physique-Chimie 2ème Bac
- Physique-Chimie
- Sciences Physiques et SVT
Périodicité d’une onde, longueur d’onde, période, fréquence et célérité, puis diffraction, changement de milieu et dispersion, avec de nombreux exercices corrigés.
- 4leçons vidéo
- 37exercices corrigés
- 285questions de quiz
- 9 h 33de vidéo
Khtwa b khtwa.
Au programme
Chaque leçon est une vidéo courte avec son résumé, ses points de contrôle et son quiz.
Le cours4 leçons
Ondes mécaniques progressives périodiques
Le cours définit la périodicité d’une onde, décrit l’effet d’une source répétitive, puis étudie le profil spatial, le mouvement des points du câble, la période et la détermination du premier mouvement de la source.
Longueur d’onde et état vibratoire
Le cours présente la longueur d’onde comme périodicité spatiale, explique comment la mesurer graphiquement, puis détermine l’état vibratoire de deux points à partir du rapport entre leur distance et la longueur d’onde.
Période, fréquence et célérité
Distinction entre profil spatial et élongation temporelle, détermination du premier mouvement, du retard temporel, de la période, de la fréquence et de la célérité.
Diffraction, changement de milieu et dispersion
Le cours présente la diffraction, distingue ses conditions d’un changement de milieu, puis définit le milieu dispersif à partir d’exemples dans l’eau et l’air.
Exercices corrigés en vidéo37
Exercice 1A Exercice 1B Retard, célérité et longueur d’onde
Le cours identifie le retard temporel à partir de la courbe, calcule la célérité de l’onde puis détermine la longueur d’onde en veillant aux unités.
Exercice 1C Longueur d’onde en centimètres
Le cours explique comment convertir une longueur exprimée en mètres en centimètres, puis vérifie la réponse d’un exercice.
Exercice 2 Onde progressive sur l’eau
Correction de questions de cours sur les ondes, puis résolution d’un exercice sur une onde progressive à la surface de l’eau.
Exercice 3 Célérité et retard d’une onde
Étude d’une onde sinusoïdale à la surface de l’eau : nature transversale, longueur d’onde, célérité et retard temporel.
Exercice 4A Tsunami et diffraction
Étude d’un tsunami comme onde mécanique progressive périodique : nature transversale, célérité, longueur d’onde, évolution vers la côte et diffraction entre deux îles.
Exercice 4B Angle de diffraction
Résolution d’un exercice sur la diffraction d’une onde par une ouverture : détermination de la longueur d’onde puis calcul de l’angle de diffraction.
Exercice 5 Retard temporel et diffraction
Étude de la nature d’une onde, calcul de sa célérité, retard temporel, mouvement d’un point et diffraction à travers une fente.
Exercice 6A Houle, diffraction et élongation
Étude d’une houle entrant dans un port, de la diffraction, de la longueur d’onde, de l’élongation périodique et correction d’affirmations sur les ondes.
Exercice 6B Célérité d’une houle et retard temporel
Le cours distingue dispersion et diffraction, montre que la célérité ne dépend pas de l’amplitude, puis corrige un exercice sur la célérité d’une houle et introduit la représentation d’une élongation retardée.
Exercice 6C Retard temporel et décalage de courbe
Le cours identifie la distance MN, définit le retard temporel τ entre M et N, puis explique comment construire la courbe y_N(t) à partir de y_M(t) par translation horizontale.
Exercice 6D Retard temporel et courbe de N
Détermination de τ entre M et N, puis construction progressive de la courbe périodique de N à partir de t=2 s jusqu’à t=6 s.
Exercice 6E Élongation et angle de diffraction
Le cours vérifie le tracé d’une élongation sur une période, puis détermine l’angle de diffraction et sa conversion éventuelle en degrés.
Exercice 7A Ressort : célérité, longueur d’onde
Analyse du mouvement d’un point d’un ressort, identification de la nature de l’onde, calcul de la célérité et de la longueur d’onde, puis représentation de l’élongation de la source.
Exercice 7B Tracer l’élongation de la source
Le cours montre comment reporter deux périodes pour construire x_S(t), puis déterminer graphiquement l’élongation de la source à t = 90 ms.
Exercice 8A Aspect et élongation d’une onde
Étude d’une onde progressive périodique sur une corde : distinction entre élongation et aspect de la corde, vérification d’affirmations, puis détermination de T, λ, v, τ et d.
Exercice 8B Homogénéité et corde non dispersive
Vérification de l’homogénéité de v = √(F/μ), étude du caractère dispersif de la corde et détermination de la nouvelle longueur d’onde après doublement de la tension.
Exercice 9A Déphasage et fréquence des ultrasons
Étude du déphasage entre deux récepteurs, puis détermination de la fréquence d’une onde ultrasonore et présentation de la relation permettant d’obtenir sa vitesse.
Exercice 9B Fréquence et célérité des ultrasons
Le cours détermine la fréquence d’une onde à partir de sa période, puis sa vitesse dans l’air. Il introduit ensuite le retard temporel entre une propagation dans l’air et dans l’eau de mer, ainsi que son étude expérimentale.
Exercice 9C Célérité dans l’eau par retard
Le cours établit l’expression du retard temporel en fonction de la distance et des vitesses, puis exploite la pente d’une droite expérimentale pour déterminer Vₑ.
Exercice 11 Vitesse du son avec deux microphones
Étude expérimentale d’une onde sonore à l’aide de deux microphones et d’un oscilloscope, puis détermination de sa période, de sa longueur d’onde et de sa vitesse.
Exercice 12 Période et longueur d’onde
Étude d’une onde ultrasonore : définition, nature, détermination graphique de la période et calcul de la longueur d’onde.
Exercice 13A Ondes mécaniques et ultrasons
L’exercice traite de la définition des ondes mécaniques, de la distinction entre ondes transversales et longitudinales, puis de l’observation de signaux ultrasonores reçus par deux récepteurs.
Exercice 13B Célérité des ultrasons dans l’eau
Le cours définit la longueur d’onde, établit les relations de propagation, puis exploite la remise en phase de deux signaux pour mesurer la période et calculer la célérité dans l’eau.
Exercice 13C Déphasage et déplacement de R2
Étude du déphasage entre deux récepteurs dans l’air, puis calcul du déplacement minimal de R2 pour retrouver des signaux en phase.
Exercice 14 Onde en piscine à deux profondeurs
Étude de la célérité, des profondeurs, des longueurs d’onde et de la diffraction d’une onde à la surface de l’eau.
Exercice 15A Longueur d’onde et diffraction
Étude d’une onde progressive rectiligne sinusoïdale, de la mesure de sa longueur d’onde, de sa célérité, de la diffraction et de points en opposition de phase.
Exercice 15B Célérité et milieu dispersif
Le cours établit la longueur d’onde λ₂, détermine l’entier k à partir d’un encadrement de vitesse, calcule V₂, puis conclut que le milieu est dispersif.
Exercice 16A Écoulement de l’eau par ultrasons
Étude de la propagation d’ondes ultrasonores dans une conduite d’eau au repos ou en mouvement, puis exploitation des temps de propagation pour déterminer des vitesses, une longueur d’onde et une relation temporelle.
Exercice 16B Vitesse d’écoulement par retard
Le cours établit les expressions des temps de propagation, construit le retard τ, isole Vₑ puis applique la formule aux valeurs numériques de l’exercice.
Exercice 16C Vitesse d’écoulement et diamètre
Le cours détermine d’abord le retard τ, puis isole et calcule la vitesse d’écoulement Vₑ. Il utilise ensuite la relation de vitesse silencieuse pour calculer le diamètre du conduit.
Exercice 17 Cuve à ondes : diffraction
Résolution guidée de l’exercice 17 à partir d’une cuve à ondes : longueur d’onde, vitesse, retard temporel, dispersion et diffraction.
Exercice 18 Célérité et diffraction des ondes
Étude de la nature des ondes, de leur périodicité, de la célérité, de la diffraction et de la propagation du son dans l’air.
Exercice 20A Onde à la surface de l’eau
Étude d’une onde mécanique progressive de fréquence 50 Hz : lecture d’un schéma instantané, nature de l’onde, amplitude et longueur d’onde, puis exercice sur l’opposition de phase.
Exercice 20B Opposition de phase et célérité
Le cours détermine les points en opposition de phase avec S, leur mouvement, l’instant t₁, la vitesse de propagation et introduit une comparaison d’élongations à une date ultérieure.
Exercice 20C Élongations des points S et N
L’enseignant relie l’instant représenté t₁ = 0,06 s à t′ = 0,20 s grâce à la période, puis prépare la comparaison des élongations des points S et N.
Exercice 20D Élongations en opposition de phase
Le cours compare la distance entre deux points à la longueur d’onde pour établir leur opposition de phase, puis détermine leurs élongations à l’instant t′ = 0,20 s.
L-mouhim f l-mouhim.
L’essentiel du cours
Les définitions, repères et formules des premières leçons, tirés des fiches du chapitre.
- Répéter
- Source périodiqueLa source monte et descend sans s’arrêter. Un aller-retour donne un motif.
- Photographier
- Profil spatialLa forme de toute la corde à un instant donné.
- Retarder
- τ = SM / vLe temps que met l’onde pour aller de S jusqu’à M.
- Recommencer
- Période TLa durée fixe après laquelle un point refait le même mouvement.
Objectif de cette première partie
Voir ce qui change quand la source répète son mouvement. Lire un profil de corde. Y trouver le retard d’un point, la période, et le premier mouvement de la source.
Onde mécanique progressive périodique
Une onde est périodique quand la source répète toujours le même mouvement. « Périodique » veut dire : qui se répète. La propagation, elle, ne change pas : c’est la même chose qu’au chapitre précédent. Seule la source fait autre chose.
Profil spatial (aspect de la corde)
Le profil spatial, c’est la photo de la corde à un instant donné. Elle montre, au même moment, la hauteur de tous les points. On l’écrit y(x) : une distance en abscisse, une hauteur en ordonnée.
Un profil spatial donne des distances
Le profil donne deux choses : jusqu’où l’onde est arrivée, et la distance entre deux points de la corde, par exemple la distance SM. On ne peut pas y lire une durée.
Tout point du milieu reproduit le mouvement de la source
Quand la source monte puis descend, chaque point atteint par l’onde monte puis descend de la même façon. Le mouvement n’est pas déformé en route : il arrive seulement plus tard. Le point bouge de haut en bas, alors que l’onde avance vers la droite.
Période T
La période T est le temps que met un point pour faire un aller-retour complet et revenir dans le même état. Elle se mesure en secondes. Elle est la même pour tous les points de la corde : c’est celle de la source.
formules du chapitre
Retard temporel du point M
- Définition
- Conséquence
Jarreb rassek.
Teste-toi maintenant
5 questions parmi les 285 du chapitre. Réponds, la correction s’affiche.
- Question 1 sur 5
Sélectionne toutes les affirmations correctes. Plusieurs réponses sont attendues.
Pas tout à fait. Réponses : A, B, C
La source impose une perturbation qui se répète ; chaque montée suivie d'une descente forme une crête et la répétition produit plusieurs crêtes identiques. Une seule crête isolée correspond au cas non répétitif présenté comme comparaison.
- Question 2 sur 5
Sélectionne toutes les affirmations conformes à la leçon. Plusieurs réponses sont attendues.
Pas tout à fait. Réponses : A, B, C, D
En phase, les deux points montent et descendent ensemble. En opposition de phase, l’un monte lorsque l’autre descend. La méthode enseignée associe un rapport entier à la phase et un rapport se terminant par ,5 à l’opposition.
- Question 3 sur 5
Sélectionne toutes les affirmations correctes. Plusieurs réponses sont attendues.
Pas tout à fait. Réponses : A, B, C, D
Le profil spatial relie l’élongation à la distance, tandis que l’élongation temporelle suit un point et permet de lire le retard et la période. La célérité utilise , avec en mètres et en secondes ; en revanche, est l’inverse de , et non lui-même.
- Question 4 sur 5
Plusieurs réponses sont correctes. Lors du passage d’une onde d’un milieu à un autre, que dit le cours ?
Pas tout à fait. Réponses : A, B, C
La longueur d’onde et la célérité changent entre les deux milieux, tandis que la fréquence reste la même car elle correspond au rythme de la source.
- Question 5 sur 5
Quelle conclusion la vidéo retient-elle pour un point quelconque du câble lorsque la source monte puis descend ?
Pas tout à fait. Réponse : A
Le point M, comme n'importe quel point du câble, reproduit le même mouvement que la source : il monte puis descend lui aussi.
Yallah, wa7d l-khtwa.
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