Interférences mécaniques

Sujets proposés par : Mme RASOLOARIMANA Vololoniarivo, professeur de sciences physiques au collège RASALAMA-Antananarivo

Sujet 1 :

Deux sources ponctuelles S₁ et S₂ sont animés de mouvements sinusoïdaux d’équation horaire (exprimée en mètres) :

S₁ et S₂ sont en contact avec la surface de l’eau et sont distants de 7,5cm

1-    Qu’observe-t-on à la surface de l’eau ?

2-Les ondes se propagent à la surface de l’eau à la célérité v=0,4m.s-.

Calculer :

 a-La longueur d’onde l.

          b-L’amplitude du mouvement d’un point M sachant que         d₁=S₁M=11.0cm et d₂=S₂M=12cm.

        Quel est l’état vibratoire de M ?

    3-

         a- Déterminer le nombre de points immobiles sur le segment S₁S₂.

         b- En déduire leur distance par rapport à S1.

Correction

Sujet 2

A l’extrémité de l’une des branches d’un diapason, vibrant à la fréquence N =100Hz, est fixée une tige munie d’une fourchette dont les deux pointes sont distantes de d=2cm. Elles frappent la surface d’une nappe d’eau en deux points O1 et O2 où elles créent des vibrations sinusoïdales  de même amplitude  a=1mm, se propageant sur la surface de l’eau à la célérité v=40 cm.s-1. Dans cet exercice, on négligera l’amortissement.

1-

a-Quel phénomène se produit-il à la surface de l’eau ?

b-Décrire les observations et les expliquer.

2-

a-Ecrire les équations horaires des mouvements de O₁ et O₂ sachant qu’à l’instant t=0s, les deux points O₁ et O₂ passent par leur position  d’équilibre respective en se déplaçant dans le sens positif.

b-Ecrire l’équation horaire du mouvement d’un M de la surface de l’eau tel que O₁M=d₁=1,2cmet d₂=O₂M=2cm.

3-

Déterminer le nombre de points immobiles sur la segment O₁O₂  et leur positions respectives par rapport à O1.

correction