Chapitre 1 : Les ondes
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Catégories :Categories: Cours et Formulaires TI-82+/83+/84, Cours et Formulaires TI-76/82Stats/83, Cours et Formulaires TI-82
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Description
Fichier TxtView généré sur TI-Planet.org.
Compatible TI-73/76/82/83/84.
Nécessite l'intallation d'un kernel/shell compatible et du programme TxtView approprié.
<<
I - Definition d'une onde :
Ex: UV, visible, micro ondes, sonores,...
Points communs :
-Vibration, perturbation de matieres
-Sans déplacement de matieres.
-> Onde : perturbation du milieu qui se propage de proche en proche sans déplacement de matiere, mais avec deplacement d'énergie.
-> Une perturbation peut modifier localement des proprietes du milieu (position de la matiere, champ electrique/magnetique, pression, temperature)
-> Dans le cas des ondes mecaniques, la perturbation est une modification locale de la position de la matiere. La grandeure physique associé est l'elongation (en metre)
-> Onde longitudinale : l'elongation se fait dans le meme sens que celui de la propagation
-> Onde transversale : l'elongation se fait perpendiculairemet au sens de propagation
II - Etude de la propagation :
1)celerite:
-> Lorsqu'une perturbation se propage, il y a un deplacement, on peut donc associer une vitesse a se deplacement, comme c'est un deplacement d'energie et non de matiere, on note cette grandeur la celerite
-> Celerite : la celerite d'un onde (c) est la distance parcouru par la perturbation par unité de temps :
-> C = d/(delta)t
C : m.s-1
d : m
(delta)t : s
-> C = (lambda)/T
-> C = (lambda) x F
C= 3,00 x 10^8 m.s-1, onde electromagnetique ds le vide
C= 340 m.s-1, onde sonore (aire)
C= 1500 m.s-1 onde sonore
2)notion de retard:
-> Soit un point (m) et un point (m") du milieu qui va servir la perturbation. A l'instant (t) le front de l'onde etant (m), a l'instant (t+r) on s'arrete en (m"), la perturbation est la meme en (m) (t) quand (m") (t+r). Le retard (r) est la durée mise par une onde pr se propager de (m) a (m")
III - Cas des ondes progressives periodiques :
-> Un phenomene est periodique s'il se reproduit identique a lui meme a intervalle de temps regulier. On dit qu'une onde est periodique si la perturbation qu'elle genere en 1 point quelconque du milieu est periodique
-> On dit que l'onde est sinusoidale si la source emet un perturbation sinusoidale en fonction du temps.
-> Periode : La periode T d'un phenomene periodique est le plus petit intervalle de tps au bout du quel le phenomene se repete identique a lui meme. Elle se mesure en secondes.
-> Frequence : La frequence F d'un phenomene periodique est le nb de fois que le phenomene se produit en une seconde, on la mesure en Hertz (Hz)
-> f = 1/T
Hz = s-1
T : s
-> Lorsque l'on fait un arret sur image d'une onde progressive periodique (OPP), on constate qu'il y a un motif qui se repete identique a lui meme a intervalle de distance regulier. On parle alors de periodicite spaciale, deux points separé d'une periode spaciale subissent la meme perturbation, on dit qu'ils sont en phase. Dans le cas d'une onde progressive sinusoidale, la periode spatiale est appelé longueur d'onde (lambda), on la mesure en metre.
IV - Les ondes sonores et la musique :
-> Une onde sonore est une vibration du milieu de propagation, càd que les molecules du milieu de propagation se deplacent autour d'une molecule d'equilibre, dans la direction de l'onde.
-> C'est une succession de compression et de dilatation du milieu de propagation
-> C'est une onde mecanique, car elle a besoin d'un milieu materiel pr se propager.
1)intensite sonore :
-> L'emission d'une onde sonore a tjrs pr origine une vibration mecanique.
-> L'inensité sonore I est l'energie transportée par l'onde sonore par unité de temps et de surface. Elle s'exprime en watt par metre carré (W.m-2)
-> Le systeme auditif humain est un detecteur qui convertit les ondes sonores en signaux electriques, transmis au cerveau par le nerf auditif.
-> Le niveau d'intensite sonor L (comme Level en anglais) d'un son d'intensite I s'exprime :
-> L = 10 log (I/I(0)
-> I(0) = 10^-12 W.m-2 est le seuil d'audibilité moyenne de l'oreille humaine a 1kHz. L s'exprime en decibel (dB) et se mesure avec un sonometre.
-> Se sont les intensites sonores qui se somme et non les niveaux sonores.
2)hauteur d'un son :
-> On constate que pour 2 notes de hauteur differente (aigu/grave) la frequence du signal est differente donc la hauteur d'un son correspond a sa frequence de vibration.
*Si la frequence est petite la note est grave
*Si la frequence est grande la note est aigu
3)timbre des notes:
-> Le son produit par un instrument de musique est periodique mais pas necessairement sinusoidale, selon les instruments le motif de la vibration qui se repete est different, c'est pq on entend pas le meme son meme si la note est la meme (diapason)
-> Son pur : caracterisé par un motif de vibration sinusoidale
-> Son complexe : caracterisé par un motif de vibration periodique mais non sinusoidale
-> Son pur : caracterisé par un spectre en frequence (analyse spectrale) contenant 1 seul pic
-> Son complexe : caracterisé par une spectre en frequence contenant une suerposition de sons pures
-> Le fondamentale : sa frequence donne la note
-> Les harmoniques : leurs frequences est un multiple de la frequence du fondamentale.
-> Le timbre d'un instrument de musique designe l'ensemble des caracteristiques sonores permettant de reconaitre un son produit par un instrument. Il est defini en physique par le nombre d'harmoniques presents et de leurs amplitudes respectives.
>>
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Nécessite l'intallation d'un kernel/shell compatible et du programme TxtView approprié.
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I - Definition d'une onde :
Ex: UV, visible, micro ondes, sonores,...
Points communs :
-Vibration, perturbation de matieres
-Sans déplacement de matieres.
-> Onde : perturbation du milieu qui se propage de proche en proche sans déplacement de matiere, mais avec deplacement d'énergie.
-> Une perturbation peut modifier localement des proprietes du milieu (position de la matiere, champ electrique/magnetique, pression, temperature)
-> Dans le cas des ondes mecaniques, la perturbation est une modification locale de la position de la matiere. La grandeure physique associé est l'elongation (en metre)
-> Onde longitudinale : l'elongation se fait dans le meme sens que celui de la propagation
-> Onde transversale : l'elongation se fait perpendiculairemet au sens de propagation
II - Etude de la propagation :
1)celerite:
-> Lorsqu'une perturbation se propage, il y a un deplacement, on peut donc associer une vitesse a se deplacement, comme c'est un deplacement d'energie et non de matiere, on note cette grandeur la celerite
-> Celerite : la celerite d'un onde (c) est la distance parcouru par la perturbation par unité de temps :
-> C = d/(delta)t
C : m.s-1
d : m
(delta)t : s
-> C = (lambda)/T
-> C = (lambda) x F
C= 3,00 x 10^8 m.s-1, onde electromagnetique ds le vide
C= 340 m.s-1, onde sonore (aire)
C= 1500 m.s-1 onde sonore
2)notion de retard:
-> Soit un point (m) et un point (m") du milieu qui va servir la perturbation. A l'instant (t) le front de l'onde etant (m), a l'instant (t+r) on s'arrete en (m"), la perturbation est la meme en (m) (t) quand (m") (t+r). Le retard (r) est la durée mise par une onde pr se propager de (m) a (m")
III - Cas des ondes progressives periodiques :
-> Un phenomene est periodique s'il se reproduit identique a lui meme a intervalle de temps regulier. On dit qu'une onde est periodique si la perturbation qu'elle genere en 1 point quelconque du milieu est periodique
-> On dit que l'onde est sinusoidale si la source emet un perturbation sinusoidale en fonction du temps.
-> Periode : La periode T d'un phenomene periodique est le plus petit intervalle de tps au bout du quel le phenomene se repete identique a lui meme. Elle se mesure en secondes.
-> Frequence : La frequence F d'un phenomene periodique est le nb de fois que le phenomene se produit en une seconde, on la mesure en Hertz (Hz)
-> f = 1/T
Hz = s-1
T : s
-> Lorsque l'on fait un arret sur image d'une onde progressive periodique (OPP), on constate qu'il y a un motif qui se repete identique a lui meme a intervalle de distance regulier. On parle alors de periodicite spaciale, deux points separé d'une periode spaciale subissent la meme perturbation, on dit qu'ils sont en phase. Dans le cas d'une onde progressive sinusoidale, la periode spatiale est appelé longueur d'onde (lambda), on la mesure en metre.
IV - Les ondes sonores et la musique :
-> Une onde sonore est une vibration du milieu de propagation, càd que les molecules du milieu de propagation se deplacent autour d'une molecule d'equilibre, dans la direction de l'onde.
-> C'est une succession de compression et de dilatation du milieu de propagation
-> C'est une onde mecanique, car elle a besoin d'un milieu materiel pr se propager.
1)intensite sonore :
-> L'emission d'une onde sonore a tjrs pr origine une vibration mecanique.
-> L'inensité sonore I est l'energie transportée par l'onde sonore par unité de temps et de surface. Elle s'exprime en watt par metre carré (W.m-2)
-> Le systeme auditif humain est un detecteur qui convertit les ondes sonores en signaux electriques, transmis au cerveau par le nerf auditif.
-> Le niveau d'intensite sonor L (comme Level en anglais) d'un son d'intensite I s'exprime :
-> L = 10 log (I/I(0)
-> I(0) = 10^-12 W.m-2 est le seuil d'audibilité moyenne de l'oreille humaine a 1kHz. L s'exprime en decibel (dB) et se mesure avec un sonometre.
-> Se sont les intensites sonores qui se somme et non les niveaux sonores.
2)hauteur d'un son :
-> On constate que pour 2 notes de hauteur differente (aigu/grave) la frequence du signal est differente donc la hauteur d'un son correspond a sa frequence de vibration.
*Si la frequence est petite la note est grave
*Si la frequence est grande la note est aigu
3)timbre des notes:
-> Le son produit par un instrument de musique est periodique mais pas necessairement sinusoidale, selon les instruments le motif de la vibration qui se repete est different, c'est pq on entend pas le meme son meme si la note est la meme (diapason)
-> Son pur : caracterisé par un motif de vibration sinusoidale
-> Son complexe : caracterisé par un motif de vibration periodique mais non sinusoidale
-> Son pur : caracterisé par un spectre en frequence (analyse spectrale) contenant 1 seul pic
-> Son complexe : caracterisé par une spectre en frequence contenant une suerposition de sons pures
-> Le fondamentale : sa frequence donne la note
-> Les harmoniques : leurs frequences est un multiple de la frequence du fondamentale.
-> Le timbre d'un instrument de musique designe l'ensemble des caracteristiques sonores permettant de reconaitre un son produit par un instrument. Il est defini en physique par le nombre d'harmoniques presents et de leurs amplitudes respectives.
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