DEVOIR TRIMESTRIEL N°1 TS5 2010-2011 DURÉE 2H Exercice n°1 (5pts) A. Préliminaires. P1. Définir de la manière la plus complète possible une onde mécanique progressive. On appelle onde mécanique progressive, le phénomène de propagation d’une perturbation dans un milieu matériel sans transport de matière. P2. Sans justification, cocher la case qui correspond à la propriété de l’onde considérée. Onde sonore onde le long d’une corde onde lors de la compression- onde à la surface de dilatation d’un ressort l’eau Transversale x x Longitudinale x x Unidimensionnelle x x bidimensionnelle x tridimensionnelle x B. Célérité de l’onde sonore Trois microphones M1, M2 et M3 sont alignés de telle manière que les distances M1M2 et M2M3 valent respectivement 2,00 m et 3,00 m. Les signaux électriques correspondant aux sons reçus par les microphones sont enregistrés grâce à un ordinateur. Un opérateur donne un coup de cymbale devant le premier micro M1 puis lance immédiatement l’enregistrement. La température de la pièce est de 18°C. Les courbes obtenues sont représentées ci-après. P3. Comment peut-on déterminer la célérité de l’onde sonore à l’aide des courbes obtenues ? Les courbes montrent que les micros 2 et 3 captent le son de la cymbale avec du retard par rapport au micro 1. Plus le micro est loin de la cymbale, plus le son atteint le micro tardivement. v=

d où v est la célérité, d la distance entre les deux micros considérés et  le retard de perception du son entre les 2 

micros. P4. Effectuer le calcul de la célérité de l’onde sonore pour la distance M1M2 puis pour la distance M2M3. Distance M1M2 : v =  = t2-t1=0,006 ;  = 610–3 s v= = 3,3x102 m.s-1 Distance M2M3 : v’ =  = t3-t2=0,009 ;  = 910–3 s v= = 3,3x102 m.s-1 Exercice n°2 (2pts) Une perturbation se propage le long d’une corde élastique avec la célérité V=2,0 m.s-1. La figure ci-dessous présente l’aspect de la corde à une date t0. P5. Justifier et représenter sur le schéma ci-dessus l’aspect de la corde à