Ondes mécaniques progressives périodiques — Cours Physique Bac SVT

Dans le programme du Bac SVT

Coefficient 5 en Bac SVT, à égalité avec la Physique-Chimie des filières PC/Agro et derrière les Mathématiques et la SVT (coefficient 7). Programme allégé en 22 chapitres : sans RLC en régime sinusoïdal forcé, ondes électromagnétiques, modulation, satellites, rotation, atome ni électrolyse. Ce chapitre prolonge les ondes progressives et fournit la relation λ = v·T réutilisée pour la lumière.

À l'épreuve

Calcul d'une longueur d'onde par $\lambda=v\,T=\dfrac{v}{N}$, détermination du nombre de points en phase ou en opposition de phase avec la source sur une distance donnée, exploitation d'une double périodicité (chronogramme et photo).

Objectifs d'apprentissage

Relier période T et fréquence N : N = 1/T
Calculer la longueur d'onde λ = v·T = v/N et l'interpréter
Décrire la double périodicité (temporelle T, spatiale λ)
Repérer les points en phase (d = k·λ) et en opposition de phase (d = (2k+1)·λ/2) avec la source
Exploiter un chronogramme et une photographie de l'onde

Notions clés

Période, fréquence, longueur d'onde

La source impose une période temporelle

T

(en s), de fréquence

N=\dfrac{1}{T}

(en Hz). L'onde présente aussi une période spatiale, la longueur d'onde

\lambda=v\,T=\dfrac{v}{N}

(en m) : distance parcourue en une période.

Double périodicité

À une date fixée, l'aspect du milieu se répète tous les

\lambda

. En un point fixé, l'élongation se répète toutes les

T

. Toute onde progressive périodique possède ces deux périodicités liées par

\lambda=v\,T

Phase

Deux points distants de

d

vibrent en phase si

d=k\lambda

(

k

entier) et en opposition de phase si

d=(2k+1)\dfrac{\lambda}{2}

Erreurs fréquentes

Confondre période T (en secondes) et longueur d'onde λ (en mètres).

Utiliser λ = v/T au lieu de λ = v·T.

Oublier de convertir λ en mètres avant d'appliquer d/λ.

Croire que deux points à une distance quelconque sont forcément en phase.

Exemple corrigé

Énoncé

Une onde progressive périodique de fréquence

N=50\ \text{Hz}

se propage à

v=20\ \text{m/s}

. Calculer la longueur d'onde, puis préciser l'état de phase de deux points distants de

1{,}0\ \text{m}

Correction

Longueur d'onde.

\lambda=\dfrac{v}{N}=\dfrac{20}{50}=0{,}40\ \text{m}

Rapport des distances.

\dfrac{d}{\lambda}=\dfrac{1{,}0}{0{,}40}=2{,}5

2{,}5=2+\dfrac{1}{2}

, soit

d=2\lambda+\dfrac{\lambda}{2}

: les deux points sont en opposition de phase.

Le cours, puis l'entraînement.

Orka génère des exercices illimités et des examens blancs corrigés sur tout le programme de Physique-Chimie du Bac SVT, avec un suivi de ta progression chapitre par chapitre.

Continue gratuitement sur Orka

3 exercices pour t'entraîner

Exercice 1

Facile

Une onde a une période

T=2{,}0\ \text{ms}

et se propage à

v=340\ \text{m/s}

. Calculer sa longueur d'onde.

Voir la correction

\lambda=v\,T=340\times 2{,}0\times 10^{-3}=0{,}68\ \text{m}

Exercice 2

Moyen

À la surface de l'eau, la distance entre deux crêtes consécutives est

\lambda=3{,}0\ \text{cm}

et la célérité vaut

v=1{,}5\ \text{m/s}

. Calculer la fréquence et la période.

Voir la correction

N=\dfrac{v}{\lambda}=\dfrac{1{,}5}{0{,}030}=50\ \text{Hz}

, donc

T=\dfrac{1}{N}=0{,}020\ \text{s}=20\ \text{ms}

Exercice 3

Difficile

Une onde de fréquence

N=25\ \text{Hz}

se propage à

v=6{,}0\ \text{m/s}

. Combien de points, sur une longueur de

1{,}0\ \text{m}

à partir de la source, vibrent en phase avec elle ?

Voir la correction

\lambda=\dfrac{v}{N}=\dfrac{6{,}0}{25}=0{,}24\ \text{m}

. Les points en phase avec la source sont aux distances

k\lambda

0{,}24

;

0{,}48

;

0{,}72

;

0{,}96\ \text{m}

. Sur

1{,}0\ \text{m}

, il y a donc 4 points en phase avec la source.

Va plus loin sur ce chapitre

50+ exercices interactifs sur ce chapitre

Générés et corrigés étape par étape par l’IA, à ton niveau.

Connexion requise

Quiz IA adaptatif

Questions qui s’ajustent automatiquement à tes réussites et erreurs.

Connexion requise

Corrigés d’annales sur ce chapitre

Sujets d’examens nationaux et régionaux déjà tombés.

Connexion requise

Plan de révision personnalisé

Priorise ce chapitre selon ta progression réelle sur toute la filière.

Premium

Flashcards du chapitre

Formules et définitions clés en mode révision rapide.

Premium

Tuteur IA en Darija

Pose tes questions sur ce chapitre et obtiens une explication immédiate.

Premium

Questions fréquentes

Qu'est-ce que la longueur d'onde ?

La distance parcourue par l'onde pendant une période : λ = v·T. C'est aussi la période spatiale, la distance entre deux points consécutifs vibrant en phase.

Que signifie « en phase » et « en opposition de phase » ?

En phase : les deux points ont à chaque instant la même élongation et la même vitesse (distance k·λ). En opposition de phase : élongations opposées (distance (2k+1)·λ/2).

Qu'est-ce que la double périodicité ?

Une onde périodique se répète à la fois dans le temps (toutes les T, sur un chronogramme) et dans l'espace (tous les λ, sur une photo). Les deux sont liées par λ = v·T.