Ondes

Si l'onde oscille davantage de fois par seconde, les crêtes se rapprochent-elles ?

Profil d'une onde et oscillation d'un point fixex (m)y (m)02468-2,4-0,80,82,4P : x = 2 mpropagationλ = 4 mLe point oscille ; le profil avance. Échelles x et y différentes.
Animation à 0,5× · modèle simplifié
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Une comparaison à la fois

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Distinguer l'oscillation d'un point de la propagation du profil et comparer l'amplitude, la fréquence et la longueur d'onde.

Comparaison 1 sur 3

Suivre un point du milieu

Commence avec une amplitude de 1 m, une fréquence de 1 Hz et une vitesse de 4 m/s. Lance la lecture ou avance le temps : le point en x = 2 m monte et descend sans avancer horizontalement.

Une oscillation dure 1 s et deux crêtes voisines sont distantes de 4 m. Le point ne suit pas la crête.

Comment lire ce dessin

x mesure la position le long du milieu et y l'écart à l'équilibre, tous deux en mètres, avec des échelles différentes. La courbe verte est le profil à un instant. Le point lilas reste en x = 2 m ; la ligne verticale montre où il oscille. λ compare les positions au même instant ; T compare les instants au même point. La flèche indique une propagation vers la droite.

Du dessin au graphique

Qu'est-ce qui change ? Comparons.

Une ligne montre la relation entre les grandeurs. Le point marque ton choix ou l'instant de l'animation. Lis d'abord les noms et les unités des axes.

Instant : 0 s

Lire le graphique

Actuel : ligne continue. Enregistré : pointillés. Fais défiler pour voir les détails.

Une expérience à la fois

Enregistre. Modifie. Compare.

Enregistre les valeurs actuelles, modifie une grandeur et observe les deux lignes sur le même graphique. La ligne enregistrée est en pointillés. L'essai reste dans ce navigateur.

Comparer les valeurs choisies

Et si… Double la fréquence en gardant la vitesse constante. Compare la période et la distance entre les crêtes. Double ensuite l'amplitude.

Que se passe-t-il ?

L'onde transporte une perturbation. Chaque point oscille tandis que le profil se propage vers la droite.

L'amplitude est l'écart maximal à la position d'équilibre. La fréquence compte les oscillations par seconde et la période mesure la durée d'une oscillation. La longueur d'onde est la distance entre deux crêtes voisines. Dans un milieu de même vitesse de propagation, augmenter la fréquence réduit cette distance.

v = λf · T = 1/f

A — amplitude (m) · f — fréquence (Hz) · v — vitesse (m/s) · λ — longueur d'onde (m) · T — période (s)

Le modèle et ses limites

Onde sinusoïdale transversale idéale, sans atténuation, se propageant vers la droite : y = A sin[2π(x/λ − ft)]. Les axes x et y ont des échelles différentes. Le point marqué est fixe en x = 2 m et oscille verticalement ; il ne voyage pas avec l'onde.

Mets ton idée à l'épreuve

3 questions
1Une onde a une vitesse de 4 m/s et une fréquence de 2 Hz. Quelle est sa longueur d'onde ?

2Si tu doubles uniquement l'amplitude d'une onde, sa période…

3Le point du milieu marqué en x = 2 m, dans cette onde transversale…