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Séquence 1 – SP02
Propagation d’un signal
le long d’une corde
Figure 1
Le schéma de la figure 1 représente une corde de grande longueur suspendue verticalement et dont
l’extrémité A est tenue par un expérimentateur.
On utilise, par la suite, un axe Ox dirigé selon la corde et un axe horizontal.
À la date , la main commence à mettre en mouvement vers la droite l’extrémité A de la corde
initialement située en O, l’ordonnée de l’extrémité A de la corde devient alors positive selon l’axe
horizontal dirigé vers la droite et dont l’origine est confondue avec le point O.
À la date , le mouvement de la main vers la droite s’arrête et le retour vers la position initiale
s’amorce. À la date , la position initiale est retrouvée et l’extrémité A est maintenue immobile.
Les allures de la courbe pour des dates intermédiaires sont indiquées en pointillés sur le schéma.
La forme de l’ébranlement qui se propage le long de la corde révèle que le mouvement initial de la
main (de la gauche vers la droite) a été effectué plus rapidement que le mouvement de retour à la
position initiale (de la droite vers la gauche) puisque la « photographie » de la corde montre un front
montant rapide suivi d’une pente plus douce.
Ce mouvement, imposé à l’extrémité A a créé un ébranlement (ou signal) qui se propage ensuite le
long de la corde : Ainsi, à la date
τ
, il atteint le point B repéré par son abscisse sur un axe Ox ver-
tical ascendant.
L’ébranlement s’est donc propagé avec une célérité puisqu’il a parcouru la distance pen-
dant une durée égale à
τ
.
On constate expérimentalement que la célérité de propagation d’un signal le long d’une corde ne
dépend pas de la forme de ce signal.
La courbe 1 de la figure 2 ci-dessous reproduit les variations de l’ordonnée de l’extrémité A de la
corde en fonction du temps, l’allure de cette courbe traduit, conformément aux « photographies »
y′y
t00=
t1t2
xB
VxB
τ
-----= xB
yA