1. Retour à l'accueil
  2. connexion
    3. EDS Physique première (2019)
  3. Mesure et incertitudes
  4. Constitution et transformations de la matière
    1. 1. Suivi de l’évolution d’un système, siège d’une transformation
      1. 2. De la structure des entités aux propriétés physiques de la matière
        1. 3. Propriétés physico-chimiques, synthèses et combustions d’espèces chimiques organiques
        2. Mouvement et interactions
          1. 1. Interactions fondamentales et introduction à la notion de champ
            1. 2. Description d’un fluide au repos
              1. 3. Mouvement d’un système
              2. L’énergie : conversions et transferts
                1. 1. Aspects énergétiques des phénomènes électriques
                  1. 2. Aspects énergétiques des phénomènes mécaniques
                  2. Ondes et signaux
                    1. 1. Ondes mécaniques
                      1. 2. La lumière : images et couleurs, modèles ondulatoire et particulaire
Ondes mécaniques
Présentation :
Cette partie s’appuie sur les connaissances acquises en classe de seconde à propos des signaux sonores pour décrire des ondes dans des domaines variés. Le rôle particulier joué par le modèle des ondes périodiques permet d'introduire la double périodicité et la notion de longueur d'onde, comme grandeur dépendant à la fois de la source et du milieu. Les domaines d’application sont nombreux : musique, médecine, investigation par ondes ultrasonores, géophysique, audiométrie, etc. Les activités expérimentales associées à cette partie du programme fournissent aux élèves l'occasion d'utiliser des outils variés comme des capteurs, des microcontrôleurs, des logiciels d’analyse ou de simulation d’un signal sonore, etc. L'emploi d’un smartphone comme outil d’acquisition et de caractérisation d’un son peut être envisagé.

Notions abordées en seconde :Signal sonore, propagation, vitesse de propagation, fréquence, période.
Notions et contenusCapacités exigibles Activités expérimentales support de la formation
Savoirs :Onde mécanique progressive. Grandeurs physiques associées.Savoir-faireDécrire, dans le cas d’une onde mécanique progressive, la propagation d'une perturbation mécanique d'un milieu dans l'espace et au cours du temps : houle, ondes sismiques, ondes sonores, etc. Expliquer, à l’aide d’un modèle qualitatif, la propagation d'une perturbation mécanique dans un milieu matériel. Produire une perturbation et visualiser sa propagation dans des situations variées, par exemple : onde sonore, onde le long d’une corde ou d’un ressort, onde à la surface de l'eau.
Savoirs :Célérité d’une onde. Retard.Savoir-faireExploiter la relation entre la durée de propagation, la distance parcourue par une perturbation et la célérité, notamment pour localiser une source d’onde. Déterminer, par exemple à l’aide d’un microcontrôleur ou d’un smartphone, une distance ou la célérité d’une onde. Illustrer l’influence du milieu sur la célérité d’une onde.
Savoirs :Ondes mécaniques périodiques. Ondes sinusoïdales. Période. Longueur d'onde. Relation entre période, longueur d’onde et célérité.Savoir-faireDistinguer périodicité spatiale et périodicité temporelle. Justifier et exploiter la relation entre période, longueur d'onde et célérité. Déterminer les caractéristiques d'une onde mécanique périodique à partir de représentations spatiales ou temporelles. Déterminer la période, la longueur d'onde et la célérité d'une onde progressive sinusoïdale à l'aide d'une chaîne de mesure. Capacités numériques : Représenter un signal périodique et illustrer l’influence de ses caractéristiques (période, amplitude) sur sa représentation. Simuler à l’aide d’un langage de programmation, la propagation d’une onde périodique. Capacité mathématique : Utiliser les représentations graphiques des fonctions sinus et cosinus.