I. Les ondes mécaniques.

Lycée J-B Schwilgué - SELESTAT
Chapitre 1
Les ondes mécaniques progressives.
Quelques exemples de phénomènes :
Quels sont les points communs ? les différences ?
Les 4 images correspondent à des ondes : Une onde est une perturbation qui se propage.
I. Les ondes mécaniques.
1. Exemples.
milieu
La vague se
propage
Onde mécanique
eau
Transport
de matière
non
cause
Mouvement
corde
Onde mécanique
corde
non
Main
lumière
Onde lumineuse
Air, vide non
Phénomène
électrique
radio
Onde
Air, vide non
électromagnétique
Phénomène
électrique
Vent
Pas une onde
air
oui
Eau rivière
Pas une onde
eau
oui
Goutte
GROSSHENY L.
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Une onde est dite mécanique si au départ le phénomène (perturbation) est dû à une source
mécanique.
Une onde mécanique nécessite un milieu de propagation ;
Une onde mécanique est la propagation d’une perturbation sans transport de matière.
2. Définition.
Une onde mécanique est la propagation d’une perturbation d’un milieu matériel sans
transport de matière.
La vague.
La perturbation se propage dans l’eau. Le bateau suit
le mouvement de la perturbation mais n’est pas
entrainé ;
II. Les ondes mécaniques progressives.
1. Définition.
On appelle onde progressive une onde qui se propage sans se déformer et qui avance dans l’espace.
Elle se caractérise par sa continuité.
A l’inverse, une onde de choc est un type d'onde, mécanique ou d'une autre nature, associé à l'idée
d'une transition brutale. Elle peut prendre la forme d'une vague de haute pression, et elle est
alors souvent créée par une explosion ou un choc de forte intensité.
2. Les deux types d’onde.
Une onde est transversale si la direction du mouvement des éléments du milieu de
propagation est orthogonale à la direction de propagation.
Exemple : la corde, surface de l’eau
GROSSHENY L.
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Une onde est longitudinale si la direction du mouvement des éléments du milieu de
propagation est parallèle à la direction de propagation.
Exemple : le ressort, le son
III. Caractéristiques des ondes mécaniques progressives.
1. Le milieu de propagation.
La propagation d’une onde mécanique nécessite un milieu matériel élastique.
Une onde mécanique se transmet de proche en proche dans le milieu matériel.
Les solides permettent la propagation d’ondes transversales ou d’ondes longitudinales.
Dans les fluides, seules les ondes longitudinales peuvent se propager.
2. Y-a-t-il transport d’énergie ?
Un point du milieu qui subit une perturbation mécanique progressive réalise un transfert
d’énergie mécanique sans transport de matière.
Pour produire la perturbation, il faut fournir de l’énergie. La perturbation se propage. Chaque
point du milieu matériel revient à sa position initiale après le passage de la perturbation. De
l’énergie mécanique a été transférée du point S, la source au point M du milieu matériel. Il n’y a
pas de transport de matière.
Si l’on néglige les pertes lors de la propagation, on dit que l’énergie se conserve.
Dans le cas d’un milieu à une dimension, chaque point du milieu récupère intégralement l’énergie
de la source au passage de la perturbation.
Dans le cas d’un milieu à deux (trois) dimensions, l’énergie se répartie sur la surface. L’énergie
qui arrive en un point donné est d’autant plus faible que l’on s’éloigne de la source.
3. Célérité d’une onde.
La vitesse à laquelle la perturbation se propage s’appelle la célérité de l’onde.
On appelle célérité la vitesse de propagation de l’onde, pour la distinguer de la vitesse de
déplacement d’un corps.
La célérité d’une onde mécanique dépend du milieu de propagation. C’est une caractéristique du
milieu de propagation. Elle ne dépend pas de l’amplitude de la déformation.
La célérité est le quotient de la distance parcourue sur la durée de parcours.
GROSSHENY L.
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IV. Onde mécanique progressive à une dimension
1. Définition.
Une onde mécanique progressive à une dimension est une onde qui se propage dans une seule
direction.
Une onde progressive à une dimension a pour direction de propagation une droite.
C’est le cas d’une corde, d’un ressort ;
Remarque : une onde à la surface de l’eau à deux dimensions, une onde sonore à trois dimensions.
2. Mouvement d’un point M.
Animation « v6-onde_corde » : on visualiser la corde dans l’espace.
Visualiser une impulsion.
M
M’
Quel est le déplacement du point m en fonction
du temps ?
La perturbation en M’ est celle qui était en M à
l’instant t’-τ. Comment calculer τ ?

MM '
V (onde)
3. Superposition de 2 ondes.
Animation « ondes » situation5
Deux ondes mécaniques peuvent se superposer
sans se perturber.
Lorsque que les deux perturbations se croisent,
leurs amplitudes s’ajoutent algébriquement.
Après le croisement, chaque perturbation reprend
sa forme propre.
GROSSHENY L.