PHYSIQUE Cours - Classe de terminale S

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Observer - Terminale S
Chapitre 1: Ondes et particules

Les ondes mécaniques

Qu'est-ce qu'une onde mécanique ?
D'une manière générale une onde correspond à la propagation d'une variation de grandeur physique. Lorsque cette grandeur concerne un milieu matériel alors l'onde est qualifiée de mécanique.
Pour simplifier on peut dire qu'une onde mécanique est une onde qui ne peut se propager que dans un milieu matériel ( gaz, liquide ou solide )

Quelques exemples d'ondes mécaniques

- En mer la houle qui se forme sous l'influence du vent correpond à la propagation d'une déformation de la surface de la mer.
- Les sons correspondent à la propation d'une succession de surpressions de dépressions de l'air.
- Les séïsmes produisent des ondes sismiques qui sont comparables au son: une rupture de roche provoque la propagation d'une surpression dans le sol.

houle onde mécanique marine

Photo aimablement fournie par PDPhoto.org :
             Des surfeurs profitent de la propagation d'une onde
                    mécanique à la surface de la mer

La matière ne se propage pas
Lorsqu'une onde se propage il n'y a pas de déplacement de matière, tout au plus cette dernière peut s'écarter de sa position initiale mais seulement de manière temporaire:
- Lorsqu'une vague se propage, l'eau en surface se soulève puis s'abaisse de nouveau mais elle ne suit pas la propagation de l'onde.
- Lorsqu'un son se propage, les différentes couches d'air se transmettent les unes aux autres une surpression puis reprennent leur  position initiale.
- Lors d'un séïsme les différentes couches du sol transmettent la surpression qui s'est créée au niveau de l'épicentre mais cette transmission ne nécessite pas de mouvement.

L'énergie se propage
Bien que la matière ne se déplace pas, la propagation d'une onde s'accompagne de la propagation de l'énergie fournie par sa source:
- Les vagues propagent avec elles l'énergie mécanique fournie par le vent.
- Le son propage l'énergie mécanique fournie par la vibration d'un objet, d'une membrane de haut-parleur ou d'une corde vocale.
- Une onde sismique transmet l'énergie mécanique libérée lors du glissement d'une faille.

Détection des ondes
Etant donné que les ondes mécaniques s'accompagnent de la propagation d'énergie il est possible de mettre à profit cette dernière pour les détecter.
Les détecteurs d'ondes sonores
- L'oreille humaine est un dispositif qui permet de détecter les sons: le tympan vibre sous l'effet d'un son et produit un signal électrique nerveux transmis au cerveau afin qu'il puisse être interprété.
- Un micro capte les sons puis les transforme en signal électrique qui peut être transmis à un système d'amplification ou d'enregistrement.
- Un sonomètre est un appareil qui capte les sons afin d'en mesurer  le niveau d'intensité sonnore.
Les détecteurs d'ondes sismiques
Un sismomètre est un dispositif sensible au vibrations du sol et qui permet donc des détecter les ondes sismiques. 

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