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Les ondes mécaniques (Ondes: propagation d'un signal de proche en…
Les ondes mécaniques
Ondes: propagation d'un signal de proche en proche à travers un milieu. Ce signal consiste en une modification d'une propriété physique du milieu. Cette propagation s'accompagne d'un transfert d'énergie (milieu lui même qui est déformé)
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Vitesse de propagation dépend de:
- Caractéristiques du milieu => température, milieu physique
- Nature du signal => son/lumière
Longueur d'onde: distance parcourue par l'onde pendant une période d'oscillation Yp (t)=A sin ((ω(t-t')+ φ)) or λ=v.T => Yp (t)=A sin (ωt - kx + φ) ou k= 2π/λ (k est le nombre d'onde)
Types de sons
- Pur (sinusoidal): harmonique et périodique
- Musical (complexe): anharmonique mais périodique
- Bruit : ni harmonique ni périodique
Intensité
définition:
L'intensité d'une onde sonore est l'énergie par unité de surface de cette onde (en w/m²)
Varie selon
- la source
- la distance
Seuil min:
1x10^-12 w/m²
Hauteur
La sensation d'aigu ou de grave liée à la fréquence de la source
L'oreille humaine perçoit des sons avec une fréquence comprise entre 16 hz et 20khz
Timbre
Qualité propre à chaque instrument de musique , indépendant de l'intensité et de la hauteur du son
Réflexion
Ondes planes:
- Si nous disposons, obliquement un obstacle MN, par rapport à des ondes planes incidentes, les ondes sont réfléchie rectilignes, avec la même longueur d'onde mais une autre direction
- Angle d'incidence i : comme l'angle formé par la direction de propagation des ondes incidentes et la direction perpendiculaire à l'obstacle MN
- Angle de réflexion r : comme l'angle formé par la direction de propagation des ondes réfléchies et la direction perpendiculaire à l'obstacle MN, nous constatons que les amplitudes des angles i et r sont identiques : i = r
=> Comme le milieu et la fréquence d'oscillation sont les même pour les ondes incidentes et les ondes réfléchies, la longueur d'onde λ= v / f reste la même lors de la réflexion
:warning: Pour qu'une onde puisse être réfléchie, il faut que la taille de l'obstacle soit supérieure à la longueur d'onde, sinon l'onde continue son parcours sans s'arrêter
Ondes circulaires:
- S nous prenons comme obstacle, un corps rectiligne MN, placé dans la cuve à onde, qui dépasse le niveau d'eau, les crêtes circulaires incidentes rencontrent l'obstacle et produisent des ondes réfléchies circulaires. Le centre de ces ondes est le point S' -, symétrique de S par rapport à MN. La longueur d'onde reste inchangée après la réflexion.
Exemples + conclusions :
-Echo dans une salle, échos, sonar, échographie
=> Les ondes peuvent être réfléchie par un obstacle (si la taille de l'obstacle est plus grande que la longueur d'onde)
=> La longueur d'onde est inchangée après réflexion
=> La vitesse des ondes incidentes (I) et réfléchies (R) est inchangée si le milieu reste le même
=> Les ondes planes sont réfléchies en suivant la loi i = r
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Les Décibels
Echelle du bruit: 
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Propriétés des ondes
Ondes circulaires (radiale, perpendiculaire au cercle)
Ondes planes (perpendiculaire aux crêtes)
Huygens-Fresnel : Tout point atteint par une onde se comporte comme une source d'ondes, càd génère des ondes circulaires de même fréquence. Seule l'onde résultante est observable
Réfraction
Formule ( Fréquence de l'onde f est constante)
v = lambda . f
<=> lambda = v : f
<=> f = v : lambdaDéfinition : Lorsque des ondes passent d'un milieu à un autre dans lequel leur vitesse de propagation est différente, il y a réfraction, càd changement de direction de propagation. La longueur d'onde (vitesse) diminue quand la profondeur diminue.
- Quand, dans le 2nd milieux, lambda2 < lambda 1, direction de propagation a changé : elle se rapproche de la normale : il y a réfraction
Les angles :
- Incidence (i): angle formé par la direction de propagation des ondes incidentes au milieu de départ et la direction perpendiculaire à la droite de délimitation
- réfraction (r) : angle formé par la direction de propagation des ondes incidentes dans le 2nd milieu et la direction perpendiculaire à la droite de délimitation
Loi de réfraction : Sin i : sin r = v1 (V milieu 1) : v2 (V milieu 2)
Conclusions :
- Lorsque des ondes passent d'un milieu à un autre dans lequel leur vitesse de propagation est différente, il y a refraction càd changement de direction de propagationµ
- Si V1 > V2, alors i > r : la direction de propagation se rapporche de la normale à la surface de séparation des deux milieurs ( si V1< V2, alors i < r -> s'écarte de la normale)
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Effet Doppler 
