Les ondes mécaniques

Réflexion et transmission
Réflexion dure:
Réflexion molle;
Amplitude de l’onde transmise et de l’onde réfléchie
Exercices
Réflexion « dure »
Extrémité fixe
Corde moins dense  corde plus dense
Animation
Réflexion « molle »
Extrémité libre
Corde plus dense  corde moins dense
Animation
• L’onde transmise est toujours droite
• L’onde réfléchie est droite si le deuxième milieu
est moins dense
• L’onde réfléchie est inversée si le deuxième milieu
est plus dense
On peut représenter le processus de réflexion en superposant une
impulsion imaginaire venant en sens inverse de l’impulsion réelle.
Exercice 11 (p.57)
Une impulsion triangulaire se propageant à 2 cm/s sur une
corde s’approche d’une extrémité pouvant glisser sur une tige
verticale.
a) Dessinez l’impulsion à intervalle de ½ s jusqu’à ce qu’elle
2 cm/s
soit complètement réfléchie.
1 cm
2 cm
1 cm 1 cm
Réflexion molle
2 cm/s
1 cm
2 cm
1 cm 1 cm
àt=0s
Réflexion molle
2 cm/s
àt=0s
2 cm/s
1 cm
1 cm
2 cm
1 cm 1 cm 1 cm 1 cm
y1 = impulsion réelle
y2 = impulsion imaginaire
2 cm
Réflexion molle
2 cm/s
à t = 0,5 s
2 cm/s
1 cm
1 cm
2 cm
y1 = impulsion réelle
y2 = impulsion imaginaire
1 cm 1 cm
2 cm
Réflexion molle
1 cm
y1 = impulsion réelle
y2 = impulsion imaginaire
yT = y1 + y2
à t = 1,0 s
1 cm
Réflexion molle
1 cm
y1 = impulsion réelle
y2 = impulsion imaginaire
yT = y1 + y2
à t = 1,5 s
1 cm
Réflexion molle
à t = 2,0 s
2 cm/s
1 cm
y1 = impulsion imaginaire
y2 = impulsion réelle
1 cm
Réflexion molle
à t = 2,5 s
2 cm/s
1 cm
y1 = impulsion imaginaire
y2 = impulsion réelle
1 cm
Solution
Amplitude de l’onde réfléchie
1  2
AR 
 Ai
1  2
Amplitude de l’onde transmise
AT 
2  1
1  2
 Ai
Exercice: Deux cordes de densités linéaires 1 = 0,030 kg/m et
2 = 0,080 kg/m sont reliées à une de leurs extrémités.
La tension commune de ces deux cordes est de 400 N.
Une déformation de 20 cm de longueur et de 5 cm de
hauteur se déplace vers le point de jonction des deux
cordes. L’onde de propagation sera partiellement
réfléchie et transmise au point de jonction.
onde incidente
a) Calculer la vitesse de l’onde incidente
T
400 N
v1 

 115 m / s
1
0, 030 kg / m
b) Calculer la vitesse de l’onde transmise
v2 
T


2
400 N
 70, 7 m / s
0, 080 kg / m
c) Quelle sera la hauteur de l’onde transmise
AT 
2  1
0, 346

 5 cm  3, 80 cm
1  2 0, 456
d) Quelle sera la hauteur de l’onde réfléchie
1  2  0,110
AR 

 5 cm   1, 2 cm
0, 456
1  2
e) Quelle est la longueur de l’onde transmise
v2
70, 7
L2   L1 
 20 cm  12, 3 cm
v1
115
f) Dessinez l’allure de ces deux ondes
Avant la rencontre de la jonction
onde incidente
115 m/s
Après la rencontre de la jonction
onde transmise
onde réfléchie inversée
70,7 m/s
115 m/s
Lecture de la section 2.4
Faire les exercices 11 et 12