TP 1 Ondes progressives à une dimension
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Chap 2 : Caractéristique des ondes TP 1 Ondes progressives à une dimension Objectifs: Pratiquer une démarche expérimentale visant à étudier qualitativement et quantitativement un phénomène de propagation d’une onde. Définir une onde progressive à une dimension. Connaître et exploiter la relation entre retard, distance et vitesse de propagation (célérité). I- Analyse qualitative d’une onde Créer une perturbation sur une corde. Observer le phénomène. Répéter la manipulation avec un ressort. Questions 1) Préciser, pour chaque cas précédent, quel est le milieu de propagation de l’onde étudiée. 2) On observe dans les deux cas une onde mécanique progressive à une dimension. Proposer une définition des termes « progressive » et « une dimension ». 3) a. L’onde se propageant le long de la corde estelle longitudinale ou transversale ? b. L’onde se propageant le long du ressort est-elle longitudinale ou transversale ? 4) a. sur deux schémas l’un au-dessus de l’autre, représenter l’allure de la corde à deux dates différentes t1 et t2. Légender le schéma avec les termes suivants : date t1, date t2, perturbation, début de la perturbation, fin de la perturbation, sens de la propagation,distance parcourue par la perturbation entre t 1 et t2. b. Faire de même pour le ressort. II- Analyse quantitative : mesure de la célérité de l’onde La célérité de l’onde est la valeur de la vitesse avec laquelle l’onde se propage. Elaborer un protocole permettant de déterminer la célérité de l’onde se propageant le long de la corde. Proposer ce protocole au professeur. Le mettre en œuvre puis déterminer la célérité de cette onde. III- Un pas vers le cours… Donner la relation permettant de calculer la célérité d’une onde en explicitant les grandeurs physiques utilisées ainsi que leurs unités. Chap 2 : Caractéristique des ondes TP 1 Ondes progressives à une dimension Correction Analyse qualitative d’une onde I- 1) Corde et ressort 2) Progressive : la perturbation se déplace. Une dimension : La perturbation se propage dans une seule direction (celle de la corde ou du ressort). 3) Corde : onde transversale car perturbation verticale et propagation horizontale. Ressort : onde longitudinale car perturbation horizontale et propagation horizontale. 4) II- Analyse quantitative : mesure de la célérité de l’onde Enregistrement vidéo d'une corde en mouvement Règle pour avoir l'échelle Logiciels de pointage Aviméca et d'analyse Regressi. Mesure des positions successives de la perturbation en fonction du temps. Calcul de la vitesse instantanée en différents points : Soit on utilise les outils de Regressi. Soit on calcul les vitesses : d la distance parcourue par la perturbation pendant une durée t. (d et t se lisent sur Aviméca ou Regressi). La célérité de l'onde est : avec v en m.s-1, d en mètre et t en seconde. Aide 1 : utiliser une corde et une règle Aide 2 : à quoi sert la règle ? Aide 3 : comment étudier des mouvements trop rapides pour l'œil ? Aide 4 : peut-on estimer que l'onde se propage à vitesse constante ? Rédaction protocole : 1h à 1h30 Mesures : 30 min Conclusion : La célérité de l’onde est la valeur de la vitesse avec laquelle l’onde se propage. La célérité est constante. Sa valeur est donnée par la formule avec v en m.s-1, d en mètre et t en seconde. Remarques : l'amplitude de l'onde diminue au cours de la propagation, mais pas la célérité. Nom du professeur : Matière : Classe : Physique Salle : Tale S N Massé Date : Horaires : TP / Expérience prof * Nombre d’élèves/binômes* : Date de restitution de cette fiche au technicien : Technicien préparateur exposé : Titre : TP 1 Ondes progressives à une dimension Quantité : Besoins en matériel: Salle informatique Vidéoprojecteur Corde Ressort Postes avec aviméca - regressi 9 Nom des Produits chimiques Concentration et volume total demandés Phrase de risque et de sécurité Produit dangereux ? (art R4411.6) Recherche de substituant ? Protections : ◊ Gants ◊ Lunettes ◊ Hotte ◊Masques Déchets chimiques : (Cocher les cases correspondantes et préciser le volume estimé) ◊ Acides ORGA ◊ Bases ORGA ◊ Oxydants ◊ Composés organiques chlorés ◊ Acides MINE ◊ Bases MINE ◊ Sels métalliques ◊ Composés organiques non chlorés ◊ Acide Nitrique ◊ Ammoniaque ◊ Déchet spécifique : DNPH NB : Merci de bien vouloir remettre cette fiche 7 jours avant au technicien de laboratoire.
