PHYSIQUE Cours - Classe de première S

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Chapitre 2: Caractéristiques des ondes progressives

Les ondes progressives

Qu'est-ce qu'une onde progressive ?
Une onde est dite progressive si elle correspond à la propagation dans l'espace et au cours du temps d'une perturbation (  variation d'une grandeur physique).
Remarque: les ondes progressives sont définies par opposition aux ondes dites " stationnaires " qui sont obtenues par superposition de plusieurs ondes et pour lesquelles il y a toujours une variation temporelle mais plus de propagation dans l'espace.

Les différentes sortes d'ondes progressives
On distingue les ondes progressives à une, deux ou trois dimensions:
- Les ondes progressives à une dimension se propagent dans une seule direction.
Exemple: la perturbation qui se propage le long d'une corde après avoir soulevé puis abaissé rapidement son extrémité.
- Les ondes progressives à deux dimensions se propagent dans les différentes directions d'un plan.
Exemple: les ridules qui se propagent à la surface de l'eau après le contact avec un objet.
- Les ondes progressives à trois dimensions se propagent dans les différentes directions de l'espace.
Exemple: une onde sonore produite par une enceinte de haut parleur.

La célérité d'une onde progressive
Elle correspond à la vitesse de propagation de la perturbation qui caractérise une onde.
Elle se détermine comme n'importe quelle vitesse (v)  comme le rapport de la distance parcourue (d) divisée par la durée mise pour parcourir cette distance (  Δt ):
v =  d                  avec d en mètre (m)
     Δt                           Δt  en seconde ( s )
                                   v en mètre par seconde ( m . s-1 )
Remarque: on peut bien sur utiliser tout autre combinaison d'unités à condition de respecter leur cohérence.
Cette célérité dépend du milieu de propagation. Par exemple la vitesse du son est de 340 m . s-1 alors que dans l'eau de mer elle est d'environ 1500 m . s-1 et dans l'acier de 5000 m . s-1.

Le retard
Lorsqu'une onde progressive se propage, si la perturbation qui la caractérise atteint un point A à un instant t puis un point B en un instant t' alors la durée qui s'écoule entre le passage en ces deux points correspond au retard.
Le retard se note avec la lettre grecque τ ( tau ) et τ = t' - t
Le retard entre deux point peut être calculé si la célérité de l'onde est connue:
  τ = AB      avec AB en mètre  ( m )
        v                 v en mètre par seconde (m . s-1)
                           τ  en seconde ( s )

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