MrNasri mrnasri.com — Cours de physique-chimie
Première — Spé PC 12. Ondes mécaniques — propagation et son
Fiche de révision — Première spécialité physique-chimie • mrnasri.com
Ce que tu dois savoir faire :
- Définir une onde mécanique progressive
- Distinguer onde transversale et longitudinale
- Calculer une vitesse de propagation
- Exploiter les notions de période, fréquence, longueur d'onde
I. Onde mécanique progressive
Une onde est la propagation d'une perturbation sans transport de matière, mais avec transport d'énergie. Une onde mécanique nécessite un milieu matériel.
II. Ondes transversales et longitudinales
- Transversale : la perturbation est perpendiculaire à la direction de propagation. Ex : vague sur une corde.
- Longitudinale : la perturbation est parallèle à la direction de propagation. Ex : son dans l'air.
III. Vitesse de propagation
v = d / Δtv en m/s • d = distance parcourue • Δt = retard temporel
Quelques valeurs pour le son : air ≈ 340 m/s, eau ≈ 1 500 m/s, acier ≈ 5 000 m/s.
IV. Ondes périodiques
- Période T : durée d'un cycle (s).
- Fréquence f = 1/T : nombre de cycles par seconde (Hz).
- Longueur d'onde λ : distance parcourue en une période.
v = λ · f = λ / T
Onde sonore — période et amplitude
V. Niveau sonore
Le niveau sonore L se mesure en décibels (dB) :
- Seuil d'audition : 0 dB
- Conversation : 60 dB
- Concert : 110 dB
- Seuil de douleur : 120 dB
VI. Exemple type Bac
Énoncé. Un son de fréquence f = 440 Hz se propage dans l'air à v = 340 m/s.
1) Calculer la période T.
T = 1/f = 1/440 ≈ 2,27 × 10⁻³ s ≈ 2,27 ms.
2) Calculer la longueur d'onde λ.
λ = v/f = 340/440 ≈ 0,77 m ≈ 77 cm.
⚠ Erreurs fréquentes à éviter
ATTENTION
- Confondre transversale et longitudinale.
- Oublier de convertir Hz en s⁻¹ (en fait c'est pareil).
- Croire que le son se propage dans le vide.
- Confondre amplitude et longueur d'onde.
★ À retenir absolument
L'ESSENTIEL
• v = λ · f = λ / T
• Son = onde longitudinale
• Mécanique : milieu matériel requis
• Niveau sonore en décibels (dB)