Exo – chap 02 - Les ondes mécaniques progressives

ex 7 p 35

a)     v = 2 l / Δt = 2 x 523 / 3,1 = 337 m.s^-1 

b)    v₁ = 2 l / Δt₁ = 2 x 523 / 3,05 = 343 m.s^-1  ; v₂ = 2 l / Δt₂ = 2 x 523 / 3,15 = 332 m.s^-1
332 ≤ v ≤ 343

c)     Δt = 2 l / v = 2 x 847 / 337 = 5,03 s

 

ex 8 p 36

v = 2 D / Δt ; D = v . Δt / 2 = 330 x 3,5 / 2 = 5,8.10² m

 

ex 11 p 36    v = √¯( F / μ)

a) l = 10 m ;  m = 1,0 kg  ; F = 2,5 N  ;  m = 1,0 / 10 = 0,10 kg.m^-1   ;   v = √¯(2,5 / 0,10) = 5,0 m.s^-1 

b) F' = 4 F ⇒  v' =√¯( F' / μ) = 2 √¯( F / μ) = 2 v     ;   tresse à 4 cordes : v'' = √¯( F / μ'') = v / 2

c) F = P = m.g = 0,160 x 10 = 1,6 N        ;   v = √¯( F / μ) =√¯(1,6 / 0,10) = 4,0 m.s^-1 

 

ex 12 p 36

a) v = k . √¯T . Attention T est en Kelvin  

b) v = 340 m.s^-1   à T = 15°C = 273 + 15 = 288° K    ,  k = v / √¯T= 340 / √¯288  = 20,0
v = 20,0 √¯T ;  v₀ = 20,0 x √¯273 = 331 m.s^-1  ;  v₂₅ = 20,0 x √¯298 = 345 m.s^-1 

 

ex 13 p 36

L = 40 x 0,050 = 2,0 m  ,  Δt = 6,2 s   v = L / Δt = 2,0 / 6,2 = 0,323 m.s^-1 

 

ex 16 p 37    v = 3,0 m.s^-1 

a)     L'onde est transversale car le déplacement des points est perpendiculaire à la direction de propagation.

b)   

L₁ = v . Δt₁ = 3,0 x 0,5 = 1,5 m
L₂ = v . Δt₂ = 3,0 x 1,5 = 4,5 m
La corde est affectée sur une longueur de 1 m .  Δt = L / v = 1 / 3,0 = 0,333 s

 

ex 19 p 37

D'après le schéma, B revient vers sa position initiale alors que A s'en éloigne. Du côté de B, la perturbation se termine, la propagation de perturbation se déplace donc vers la gauche.

 

ex 21 p 38

a)     On néglige le temps de propagation du signal radio.
t₁ = OB / v_son = 2000 / 330=6,06 s    ; t₂ = OA / v_son = 3000 / 330 = 9,09 s  ;  Δt = t₂-t₁= 3,03 s

b)    temps de propagation du signal radio : t₁' = EB / c = 5,0 / 300 000 = 1,67.10^-5 s
t₂' = EA / c = 10,0 / 300 000 = 3,33.10^-5 s
Ces temps sont négligeables devant les autres. Δt = t₂-t₁ = 3,03 s

 

ex 22 p 38

a)     v = d/ Δt  ; d = v . Δt

b)    t₁ : temps de propagation du tonnerre (son) ; t₀ temps de propagation de l'éclair (lumière).  
v = d / t₁  ;  c = d / t₀  ; Δt = t₁-t₀ = d / v – d / c = d . ( 1 / v – 1 / c)  ;  d = Δt / ( 1 / v – 1 / c )

c)     d = Δt / ( 1 / v .(1- v / c ) = v . Δt / ( 1 – v/c)

d)    v / c = 340 / 3.10⁸ = 1,1.10^-6 « 1    ⇒ 1- v/c ≈ 1  ⇒  d = v. Δt

e)     d = 340 x 5,2 ≈ 1770 m ≈ 1,8 km

 

 

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