TP SIGNAUX PHYSIQUES R. DUPERRAY Lycée F.BUISSON PTSI VIBRATION D’UNE CORDE : ONDE STATIONNAIRE OBJECTIFS Observer la formation d’ondes stationnaires sur une corde par l’interférence de deux ondes progressives se propageant en sens contraire Observer les fuseaux correspondant aux premiers modes propres Mesurer la fréquence des premiers modes propres et comparer aux valeurs … Pourquoi à peu près? Ondes stationnaires. Les ondes stationnaires lumineux. Vous êtes certainement familier des ondes stationnaires qui existent sur les instruments de musique à cordes. Ce phénomène est appelé onde stationnaire.. Ce phénomène existe quelque soit la fréquence f de l’onde progressive sinusoïdale incidente.. Un point de la corde ne reproduit pas le mouvement d’un autre point avec un retard, il n’y a donc pas de propagation lorsqu’on parle d’onde stationnaire. Parce qu'il y a plusieurs façons d'accorder un instrument, selon les intervalles dont on veut privilégier la justesse - mais ceci est une histoire trop complexe pour cette petite page d'introduction. TD 3 de Physique des Ondes I Ph23a 2014-2015 IPSA Page 3 Exercice 2: Equation des cordes vibrantes et onde progressive A) Equation des cordes vibrantes a) En projetant la RFD appliquée au tronçon de corde suivant l’axe vertical Oy, et en tenant compte du fait que les inclinaisons θ … L'animation montre le comportement d'une corde tendue entre deux points et soumise à une excitation sinusoïdaleL'onde émise par le vibreur et se propageant le long de la corde subit des A un instant donné, un point de la corde est mû par un grand nombre d'ondes sinusoïdales superposées qui La longueur d'onde dépend de la célérité de l'onde, donc de la tension L'animation montre la corde "au ralenti", comme si elle était éclairée à l'aide d'un stroboscopeFaire varier les différents paramètres et observer l'allure de la corde. Ondes stationnaires On peut les mettre en évidence sur la corde de Melde : un vibreur impose en x=0 un déplacement y(0,t) = y 0 os(ωt), la ode étant fixée en x=L. Les ondes stationnaires sont produites par la superposition de deux ondes sinusoïdales de même amplitude et de même fréquence qui voyagent dans des sens opposés. Vous remarquerez que leur fréquence de vibration augmente proportionnellement à leur ordre Exemple de superposition d'un mode fondamental et des quatre harmoniques suivantes.Pour ajuster la fréquence, le musicien peut aussi jouer sur la vitesse Mais une fois la corde accordée et son diamètre fixé, le musicien n'a plus que la longueur de la corde comme paramètre variable (sans compter les multiples façons de faire vibrer la corde, et tous les petits trucs techniques maîtrisés par un bon musicien). À partir de l'expérience de 1888 de hertz, il parvient à communiquer sur un ventres lumineux très mince film photographique, placé entre une source lumineuse et un miroir métallique. Les milieux affectés par des ondes stationnaires peuvent être à une, deux ou trois dimensions ; voici quelques exemples : une dimension corde vibrante; tuyau sonore (en première approximation, d'autant meilleure que son diamètre est plus faible) fibre optique; deux dimensions : table d'harmonie des instruments de musique Manipulons la figure... Cette animation présente les différentes étapes permettant de comprendre le phénomène d'ondes stationaires. Pour obtenir un peu plus d'information sur ce sujet, vous pouvez par exemple consulter le chapitre 3 du petit livre très simple d'accès de Leon Harkleroad: Conception et réalisation: Alain M. Jonas - UCLouvain - octobre 2008 Première partie; Ondes stationnaires sur une corde tendue Objectifs Cet article présente les simulations informatiques développées pour l'étude des ondes stationnaires sur une corde vibrante et la propagation des ondes électromagnétiques stationnaires dans un système de Lecher. Cette vibration est ensuite amplifiée par la résonance de la caisse de la guitare.Vous identifierez facilement sur cette image les deux noeuds fixes et le ventre de l'onde stationnaire, et vous vérifierez sans peine que la longueur d'onde de la fondamentale est le double de la longueur de la corde.D'autres modes de vibration de la corde de longueur Ces modes propres harmoniques sont des solutions stationnaires de l'équation d'onde qui respectent l'exigence d'avoir deux points fixes aux extrémités de la corde.