USA 2005

LE TELEPHONE "POT DE YAOURT"

A – A PROPOS DES ONDES

1. Milieu de propagation : er La bouche engendre l’onde qui se propage dans un premier temps dans l'air, puis au niveau du fond du 1 pot de nd yaourt, ensuite dans le fil, puis dans le fond du 2 pot de yaourt et finalement dans l'air. 2. Nature de l’onde : Figure 2 : Onde transversale, la direction de la perturbation est perpendiculaire à la direction de propagation de l'onde.

direction de la déformation du milieu

direction de propagation de l’onde

Figure 3: Onde longitudinale, la direction de la perturbation est parallèle à la direction de propagation de l'onde.

direction de la déformation du milieu direction de propagation de l’onde

B – CELERITE DE L'ONDE QUI SE PROPAGE LE LONG DU FIL 1. Retard τ : retard = temps τ = nombre divisions × durée de balayage

τ= 4 × 5 τ = 20 ms τ

2.Célérité : v =

D

τ

donc v =

20 3 -1 = 1,0.10 m.s 20.10− 3

La célérité de l'onde le long de la corde est supérieure à celle dans l'air. La célérité dépend de la nature du milieu de propagation. 3. analyse dimensionnelle: –1 La dimension de la masse volumique µ est :[ ] = [M].[L] –2 La dimension de la constante de raideur k est : [k] = [M].[T] La dimension d’une longueur est : [L] = [L] expression (1): v1 =

µ
k.L

[V1] =

[µ] = [k].[L]

[T ] = [L].[M].[L] [L]
–1

[M].[T]2

v1 est exprimée en s.m expression (2): v =

L'expression (1) est fausse.

k.L

µ

, [V2] =

[k].[L] = [µ]

[L].[M].[L] [L] = [M].[T]2 [T] stephy72 www.intellego.fr

v2 est exprimée en m.s . L'expression 2 est homogène a une célérité.

–1

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[L]2 [k].[L] [M].[L].[L] = = expression 3: v = , [V3] = [µ] µ [T]2.[M] [T]2
k.L
v3 est exprimée en m .t , l’expression est donc fausse.
2 2

4. Calcul de la célérité : v = obtenu par l'expérience.

k.L

µ

donc v =

20 × 50 3 –1 = 1,0.10 m.s Ce résultat est conforme à celui 1,0.10− 3

5. Amplitude : Le point A est plus proche