propagation d'une onde célérité dans les liquides ; caténaire ; dispersion ; diffraction .... célérité dans les liquides : Un émetteur et un récepteur d'ultrasons sont fixés sur deux couvercles vissés aux deux extrémités d'un tube étanche, rempli d'eau. La distance "émetteur-récepteur" est notée D=0,9 m. On donne les oscillogrammes( correspondant à la même salve) des tensions émises et reçues.

1. Faire un schéma simplifié des appareils et du montage en indiquant les branchements de l'oscilloscope. 2. Quelle est la fréquence des ultrasons ? 3. Quelle est la célérité de propagation des ultrasons dans l'eau ? 4. On remplace l'eau par d'autres liquides et on note le décalage  entre le début des t oscillations émises et le début de la réception : acétone (  = 0,76 ms) ; glycérol (  = t t 0,47 ms) ; kérosène ( = 0,68 ms). Calculer la célérité de propagation des ultrasons t dans ces liquides. 5. On réalise une expérience identique dans un tube rempli d'air : calculer le décalage  t observé. On donne la célérité des ondes ultrasonores dans l'air : V= 341 m/s

corrigé

4 périodes correspondent à 0,1 ms ; T = 10-4 / 4 = 2,5 10-5 s la fréquence est l'inverse de la période : f = 1/ 2,5 10-5 = 40 000 Hz. la célérité (m/s) est égale à la distance D(m) divisée par le décalage  (s) : 0,9 / 6 10 -4 = 1500 t

m/s. pour l'acétone : V = 0,9 / 7,6 10-4 = 1184 m/s. pour le glycérol : V = 0,9 / 4,7 10-4 = 1915 m/s. pour le kérosène : V= 0,9 / 6,8 10 -4 = 1324 m/s. pour l'air :  = 0,9 / 341 = 2,63 ms. t

catènaire : 1. Qu'appelle t-on onde mécanique progressive? 2. Qu'appelle t-on onde mécanique progressive transversale? 3. Comme une corde de piano frappée, la caténaire vibre à cause de la déformation crée par le pantographe qui alimente en énergie électrique la motrice d'un TGV. La célérité de ces ondes transversales est égale à la racine carrée du quotient de la tension F par la masse linéique  masse par unité de longueur). Ecrire la relation entre la célérité, la