Fiche de révision : Ondes mécaniques périodiques

📋 Plan du Cours

1. Période, fréquence et longueur d’onde
2. Représentations temporelle et spatiale
3. Relations entre grandeurs ondulatoires
4. Amplitude d’une onde
5. Ondes périodiques et progressives

📖 1. Période, fréquence et longueur d’onde

🔑 Notions clés & Définitions

• Période : La plus petite durée au bout de laquelle un signal se reproduit à l’identique et s’exprime en secondes (s).
• Fréquence : Le nombre de fois où un signal se reproduit en une seconde et s’exprime en hertz (Hz).
• Longueur d’onde : La plus petite distance entre deux points en phase, c’est-à-dire dans le même état de vibration, et s’exprime en mètres (m).

📝 Points essentiels

• Deux points en phase sont dans le même état de vibration.

💡 Astuce mémo

T mesure le temps, λ mesure l’espace.

📖 2. Représentations temporelle et spatiale

★ À maîtriser

• Une représentation temporelle montre l’élongation d’un point du milieu en fonction du temps, avec le temps en secondes sur l’axe horizontal.

• Une représentation spatiale montre la forme de l’onde dans l’espace à un instant donné, avec la position en mètres sur l’axe horizontal.

Compléments

• Une représentation temporelle permet de déterminer la période T et l’amplitude A.

• Une représentation spatiale permet de déterminer la longueur d’onde λ et l’amplitude A.

💡 Astuce mémo

Le temps sur l’axe horizontal révèle T ; la position révèle λ.

📖 3. Relations entre grandeurs ondulatoires

★ À maîtriser

📐 Formule - La fréquence et la période sont liées par $f=\frac{1}{T}$ et $T=\frac{1}{f}$, avec f en hertz et T en secondes.

📐 Formule - La longueur d’onde, la vitesse et la période vérifient $\lambda=V\times T$, $V=\frac{\lambda}{T}$ et $T=\frac{\lambda}{V}$, avec λ en mètres, V en mètres par seconde et T en secondes.

Compléments

📐 Formule - La longueur d’onde, la vitesse et la fréquence vérifient $\lambda=\frac{V}{f}$.

• Les relations entre période, fréquence, vitesse et longueur d’onde permettent de calculer une grandeur inconnue lorsque les deux autres sont connues.

📖 4. Amplitude d’une onde

🔑 Notions clés & Définitions

• Amplitude : L’écart maximal entre la position d’équilibre et la position la plus éloignée atteinte par le milieu.

📝 Points essentiels

• L’amplitude se mesure verticalement entre la position d’équilibre et une crête.

• L’amplitude se lit sur l’axe vertical des représentations temporelle et spatiale et s’exprime dans la même unité que l’élongation représentée.

📖 5. Ondes périodiques et progressives

🔑 Notions clés & Définitions

• Onde périodique : Lorsque sa perturbation se répète régulièrement.
• Onde progressive : Lorsque la perturbation se propage de proche en proche dans un milieu.
• Motif élémentaire : La plus petite partie d’une onde qui se répète.

📝 Points essentiels

• Sur un graphique temporel, le motif d’une onde périodique se répète toutes les T secondes, tandis que sur un graphique spatial, il se répète tous les λ mètres.