Corde vibrante : de la longueur d'onde à la célérité

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Énoncé

Une corde élastique tendue horizontalement est reliée à l'une de ses extrémités à un vibreur qui lui impose un mouvement sinusoïdal de fréquence . Une photographie de la corde, prise à un instant donné, montre que la distance séparant deux crêtes consécutives vaut . On admettra que l'amortissement est négligeable et qu'aucune onde ne se réfléchit à l'autre extrémité. 1) Définir la longueur d'onde d'une onde progressive périodique et préciser sur quel type de graphe on la lit. 2) Calculer la célérité de l'onde le long de cette corde. 3) On double la fréquence du vibreur sans modifier la tension de la corde. Que devient la longueur d'onde ? Justifier. 4) Deux points et de la corde sont distants de . Comparer leurs états vibratoires dans la situation initiale.

Indices

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1 Indice 1
La longueur d'onde se lit sur un cliché instantané de la corde : c'est la distance entre deux crêtes consécutives, ici donnée directement.
2 Indice 2
La célérité suit par $v = \lambda\,N$. Elle ne dépend que de la corde : doubler la fréquence divise donc la longueur d'onde par deux.

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La méthode — par où commencer

La longueur d'onde se lit sur un cliché instantané de la corde : c'est la distance entre deux crêtes consécutives, ici donnée directement.

La célérité suit par . Elle ne dépend que de la corde : doubler la fréquence divise donc la longueur d'onde par deux.

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

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