Lecture d'une photographie de cuve à ondes

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Énoncé

Une cuve à ondes est équipée d'un vibreur de fréquence . Une photographie de la surface de l'eau, prise à un instant donné, montre 6 crêtes successives régulièrement espacées sur une distance totale .
Photographie d'une cuve à ondes montrant six crêtes successivesSchéma d'une cuve à ondes vue de dessus. La cuve est un rectangle bleu clair rempli d'eau. Une pointe vibrante S, marquée en vert au centre, engendre des rides circulaires régulièrement espacées, figurées par des cercles concentriques ; leur espacement constant est la longueur d'onde. Une cote horizontale part du centre et couvre plusieurs rides successives : c'est la distance effectivement mesurée sur la photographie, dont on déduit la longueur d'onde.Lecture d'une photographie de cuve à ondesLa distance mesurée couvre plusieurs longueurs d'onde d'un coupSL = 6 cm (6 crêtes)Donnéesf = 50 Hz (vibreur)6 crêtes successivesL = 6 cm au totalλ puis v : à calculerCompter les INTERVALLES entre crêtes, pas les crêtes elles-mêmes.
Six crêtes ne délimitent que cinq intervalles : c'est l'erreur classique de ce type de lecture.
1) Déterminer la longueur d'onde . 2) En déduire la célérité de l'onde à la surface de l'eau et la période . 3) Deux points et de la surface, situés sur la direction de propagation, sont séparés par . Déterminer leur état vibratoire l'un par rapport à l'autre.

Indices

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1 Indice 1
Six crêtes ne délimitent que cinq intervalles : divise la distance totale par cinq, non par six. C'est l'erreur classique de ce type de lecture.
2 Indice 2
La célérité suit par $v = \lambda\,f$, la période par $T = \dfrac{1}{f}$. Compare enfin $d$ à $\lambda$ pour l'état vibratoire.

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La méthode — par où commencer

Six crêtes ne délimitent que cinq intervalles : divise la distance totale par cinq, non par six. C'est l'erreur classique de ce type de lecture.

La célérité suit par , la période par . Compare enfin à pour l'état vibratoire.

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