Aller au contenu

Les ondes stationnaires et la résonance

Fiche de révision · Physique-Chimie · Term

L'essentiel du cours

  1. Chapitre 1 : Naissance d'une onde stationnaire

    Une onde stationnaire naît de la superposition de deux ondes progressives de même fréquence se propageant en sens opposés.

  2. Chapitre 2 : Caractéristiques spatiales de l'onde stationnaire

    La distance entre deux nœuds consécutifs vaut toujours λ/2.

  3. Chapitre 3 : Modes propres d'une corde vibrante

    Les fréquences propres d'une corde fixée aux deux extrémités sont des multiples entiers de la fréquence fondamentale f1 = v/(2L).

  4. Chapitre 4 : La résonance

    La résonance apparaît lorsque la fréquence excitatrice coïncide avec une fréquence propre du système.

Teste-toi · 8 questions

  1. 1.Qu'est-ce qu'une onde stationnaire ?

    Voir la réponse

    Réponse : La superposition de deux ondes progressives de même fréquence se propageant en sens opposés.

    Une onde stationnaire est produite par l'interférence de deux ondes progressives de même fréquence se propageant en sens opposés, généralement une onde incidente et sa réflexion.

  2. 2.Sur une onde stationnaire, la distance entre deux nœuds consécutifs est :

    1. A.λ/2
    2. B.λ
    3. C.2λ
    4. D.λ/4
    Voir la réponse

    Réponse A : λ/2

    Deux nœuds consécutifs délimitent un fuseau de longueur λ/2, donc la distance entre eux vaut λ/2.

  3. 3.Une corde de guitare de longueur L=0,60 m vibre à sa fréquence fondamentale. La célérité des ondes sur la corde est v=300 m/s. La fréquence fondamentale vaut :

    1. A.500 Hz
    2. B.125 Hz
    3. C.250 Hz
    4. D.1000 Hz
    Voir la réponse

    Réponse C : 250 Hz

    f1 = v/(2L) = 300/(2×0,60) = 300/1,2 = 250 Hz.

  4. 4.Pour une corde fixée aux deux extrémités, la condition sur la longueur pour le mode n est :

    1. A.L = nλ/4
    2. B.L = nλ/2
    3. C.L = nλ
    4. D.L = (2n+1)λ/4
    Voir la réponse

    Réponse B : L = nλ/2

    Les extrémités étant des nœuds, la longueur L doit contenir un nombre entier n de demi-longueurs d'onde : L = n λ/2.

  5. 5.Qu'appelle-t-on un ventre de vibration ?

    Voir la réponse

    Réponse : Un point d'amplitude maximale

    Un ventre est un point de l'onde stationnaire où l'amplitude des oscillations est maximale, contrairement au nœud où elle est nulle.

  6. 6.La résonance se produit lorsque :

    1. A.La fréquence excitatrice est égale à une fréquence propre du système
    2. B.La fréquence excitatrice est très différente d'une fréquence propre
    3. C.Le système est au repos
    4. D.L'amplitude est toujours faible
    Voir la réponse

    Réponse A : La fréquence excitatrice est égale à une fréquence propre du système

    La résonance apparaît quand la fréquence de l'excitateur coïncide avec l'une des fréquences propres du système, ce qui entraîne une forte augmentation d'amplitude.

  7. 7.Le mode fondamental d'une corde fixée aux deux extrémités correspond à :

    1. A.n = 1
    2. B.n = 1/2
    3. C.n = 2
    4. D.n = 0
    Voir la réponse

    Réponse A : n = 1

    Le mode fondamental est le mode propre de plus basse fréquence, obtenu pour n = 1 : la corde forme un seul fuseau.

  8. 8.Pour une corde de longueur L=1,0 m vibrant dans le mode n=3, la longueur d'onde λ3 vaut :

    1. A.1/3 m
    2. B.3/2 m
    3. C.3 m
    4. D.2/3 m
    Voir la réponse

    Réponse D : 2/3 m

    L = n λ/2 donc λ = 2L/n = 2×1,0/3 = 2/3 m.