Deux graphes, un retard : exploitation complète d'un enregistrement

Difficile
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Énoncé

Une corde tendue, de grande longueur, est excitée à son extrémité par un vibreur sinusoïdal démarrant à l'instant . On dispose de deux enregistrements. Le premier donne l'aspect de la corde à un instant fixé : on y mesure une distance de entre deux crêtes consécutives. Le second donne l'élongation d'un point de la corde en fonction du temps : on y mesure une durée de entre deux maximums consécutifs. On considère un point de la corde situé à la distance de la source . 1) Identifier la grandeur lue sur chacun des deux enregistrements, puis calculer la célérité de l'onde. 2) Calculer le retard du point par rapport à la source. 3) Écrire la relation liant l'élongation à celle de la source, et préciser son domaine de validité. 4) L'élongation de la source s'écrit en millimètres. Déterminer l'élongation de à l'instant , puis à l'instant . 5) Comparer les états vibratoires de et de une fois le régime établi.

Indices

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1 Indice 1
Un cliché de la corde donne la longueur d'onde, un enregistrement en un point donne la période. Ne confonds pas les deux graphes.
2 Indice 2
L'élongation de $M$ vaut $y_S(t - \tau)$, valable seulement pour $t \geqslant \tau$. À $t = 0{,}10\,\text{s}$, vérifie d'abord que l'onde a bien atteint $M$.

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La méthode — par où commencer

Un cliché de la corde donne la longueur d'onde, un enregistrement en un point donne la période. Ne confonds pas les deux graphes.

L'élongation de vaut , valable seulement pour . À , vérifie d'abord que l'onde a bien atteint .

La rédaction complète, étape par étape, se trouve juste en dessous.

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