Propagation d’un mouvement
périodique sinusoïdal
Sujets de baccalauréat proposés
par : Mme RASOLOARIMANA Vololoniarivo, professeur de sciences physiques au
collège RASALAMA-Antananarivo
Sujet 1 :
L’extrémité
O d’une longue corde vibrante tendue horizontalement est animée d’un mouvement vibratoire,
sinusoïdal, transversal d’équation horaire :
La célérité des ondes le long de la corde est
v=20m.s-1.
On néglige l’amortissement et la réflexion des
ondes a l’extrémité de la corde.
1
-a
Déterminer la fréquence du mouvement de O.
-b Calculer
la longueur d’onde l.
2-Ecrire l’équation horaire du mouvement d’un point
M de la corde d’abscisse OM=x.
Application numérique : x=25cm.
3-Soit P un point de la corde tel que OP=55cm.
Déterminer :
a-
le
nombre de points de la corde, entre O et P qui vibrent en opposition de phase
avec le point O.
b-
La
position de ces points par rapport au point O.
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-a Ecrire l’équation cartésienne de la courbe
représentant l’aspect de la corde à l’instant t=3.5.10-2s.
-b Représenter l’aspect de la corde à cet instant.
Correction
Sujet 2
Une
lame vibrante est animée d’un mouvement sinusoïdal d’amplitude a et de
fréquence N=10Hz. Elle est munie d’une pointe
qui frappe verticalement la surface de l’eau en un point O.
Le
mouvement de la lame débute à l’instant t=0 à partir de sa position d’équilibre
.L’extrémité de la lame va dans le sens positif avec une vitesse verticale vo=0.628m.s-1.
1-Décrire
les phénomènes observés à la surface de l’eau.
2-La
célérité de propagation des ondes à la surface de l’eau est v=0,40m/s.
a-Ecrire
l’équation horaire du mouvement de O et celle d’un point M à la distance d=14cm
de O
b-Comparer
les mouvements vibratoires de M et O.
correction