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 / vson = 2000 / 330=6,06 s ; t2 = OA / vson =
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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