[exo]fréquences des éclairs terminale S

[lolotte6501]

Bonjour à tous!
Alors je dois faire un exercice en physique et je ne comprends pas la 1ère question donc impossible de faire la suite......
Voici l'énoncé: "Un vibreur de fréquence 60Hz émet des ondes circulaires à la surface de l'eau et d'une cuve à ondes. On provoque l'immobilité apparente du phénomène à l'aide d'un stroboscope"
La première question demande "quelles sont les fréquences possibles des éclairs", alors tout d'abord n'ayany jamais vu de sroboscope de ma vie, j'imagine que c'est cet appreil qui envoie des éclairs mais je ne vois pas comment calculer les fréqueces possibles, le seul calcul qui me semble possible c'est:
1/T=f d'où T=1/f mais je vois pas en quoi cela pourrait me servir à calculer les différentes fréquences...
Merci d'avance si vous pouvez m'aider
-----

[Cassano]

Oh, m'étonneriat que t'ai jamasi vu un stroboscope... a moins que tu ne sois jamais allé a une fete foraine. Les stroboscopes sont ces lampes qui émettent des flash lumineux a intervalles réguliers.

Donc tu as des ondes sur une cuve a onde, et tu veux "figer" l'image a l'aide d'un stroboscope, c'est a dire qu'a chaque fois que la lampe émet un flash lumineux, tu vois la même image (i.e les ondes sont dans la "même position"). Comment tu faiS?

[lolotte6501]

Oh, m'étonneriat que t'ai jamasi vu un stroboscope... a moins que tu ne sois jamais allé a une fete foraine. Les stroboscopes sont ces lampes qui émettent des flash lumineux a intervalles réguliers.

Donc tu as des ondes sur une cuve a onde, et tu veux "figer" l'image a l'aide d'un stroboscope, c'est a dire qu'a chaque fois que la lampe émet un flash lumineux, tu vois la même image (i.e les ondes sont dans la "même position"). Comment tu faiS?

Ah oui d'accord pour le sroboscope je ne savais pas que ça s'appelait comme ça!!!
Euh comment je fais quoi?Si on "fige" l'image à chaque fois que la lampe émet un flash, si c'est à intervalles réguliers, on aura toujours la même image car les ondes vont toutes à la même vitesse,Enfin ce que je veux dire c'est que moi je me représente la cuve à ondes avec des cercles équidistants donc comme la fréquence c'est je crois par rapport au nombre de fois où ça se reproduit identique à lui -même, on a beau avoir le T je vois pas pourquoi il y aurait plusieurs fréquences, c'est pas tout le temps la même fréquence?
En fait je susi désolée je crois que je suis en train de tout m'embrouiller!!
Faut dire que je n'ai pas commencer la physique depuis longtemps alors j'ai un peu de mal avce les ondes!!!!
Merci en tout cas de m'aider!

[LPFR]

Bonjour.
Si vous avez un éclair à la même fréquence des ondes, vous aurez toujours une crête au même endroit au moment de l'éclair. Ça, je crois que vous l'avez compris.
Mais imaginez qu'au lieu d'attendre une période vous attendez deux périodes pour faire le nouvel éclair. Qu'est ce que vous voyez?
Quelles sont les autres périodes qui produisent le même effet?
Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[lolotte6501]

Bonjour.
Si vous avez un éclair à la même fréquence des ondes, vous aurez toujours une crête au même endroit au moment de l'éclair. Ça, je crois que vous l'avez compris.
Mais imaginez qu'au lieu d'attendre une période vous attendez deux périodes pour faire le nouvel éclair. Qu'est ce que vous voyez?
Quelles sont les autres périodes qui produisent le même effet?
Au revoir.

Quand vous parlez de crête, vous parlez sur les relevés des mesures des ondes?Si on attend deux périodes on peut voir deux crètes identiques non?C'est le même phénomène qui se répète non?
En fait ça ne doit pas être ça parce que sinon toutes les périodes produiraient le même effet, donc il doit y avoir quelque chose que je n'ai pas compris.....
Je crois que je suis un peu perdue
Mias encore uen fosi merci de prendre le temps de me répondre!!

[invite09c180f9]

Bonjour,

lorsque ton onde se propage sur l'eau, si tu fais une coupe de ta cuve tu verras que les ondes ont une allure sinusoïdale, tu peux donc y distinguer des crêtes et des creux. Ce que l'on va appeler crête est le "dessus" de ton onde.
Sais-tu ce qu'est une période et une fréquence ?

[lolotte6501]

Bonjour,

lorsque ton onde se propage sur l'eau, si tu fais une coupe de ta cuve tu verras que les ondes ont une allure sinusoïdale, tu peux donc y distinguer des crêtes et des creux. Ce que l'on va appeler crête est le "dessus" de ton onde.
Sais-tu ce qu'est une période et une fréquence ?

Les ondes ne se propagent-elles pas en forme de cercles?

La période T des oscillations est la durée d’une oscillation complète. Cette durée s’exprime en seconde s.
La fréquence f du phénomène représente le nombre de période par seconde. C’est l’inverse de la période.Elle s’exprime en Hertz (1/T), c'est en gros ce que je sais sur période/fréquence...

[lolotte6501]

enfin plus exactement pour la période c'est la durée au bout de laquelle un point du milieu de propagation se retrouve dans le même état je crois...

[invite09c180f9]

Les ondes ne se propagent-elles pas en forme de cercles?

Si, elles s'éloignent de façon concentrique par rapport à ta source émettrice, mais il y a une oscillation transversale, tu peux observer une amplitude de ton oscillation formant dons des crêtes et des creux...

enfin plus exactement pour la période c'est la durée au bout de laquelle un point du milieu de propagation se retrouve dans le même état je crois...

Oui, cela ressemble d'ailleurs à une définition de cours ...

[lolotte6501]

Si, elles s'éloignent de façon concentrique par rapport à ta source émettrice, mais il y a une oscillation transversale, tu peux observer une amplitude de ton oscillation formant dons des crêtes et des creux...



Oui, cela ressemble d'ailleurs à une définition de cours ...

Oui c'est mùa défénition dans le cours!
Donc pour revenir à l'exercice, j'ai feuilleté mon cours et je me suis souvenue que la prof avait parlé de période spatiale et période temporelle, ça a quelque chose à voir avec l'exo?

[LPFR]

Bonjour.
J'ai l'impression que vous ne voyez pas les vagues se déplacer sur l'eau. On ne peut pas résoudre un problème si on ne le comprend pas; et pour le comprendre il faut le voir dans vôtre tête (ou dans un dessin dans d'autres cas).
Donc, oublions pour le moment les vagues sur l'eau.
Imaginez un disque qui tourne asse vitte. Prenons 100 tours par seconde parce que c'est commode.
Le disque a une marque ou un dessin qui permet de voir sa position (quant il est arrêté).
Vous mettez le tout dans le noir et maintenant imaginez ce que vous voyez si un stroboscope émet un flash toutes les 0,01 secondes.
Imaginez ce que vous voyez si le stroboscope émet un éclair toutes les 0,0101 secondes.
Quand vous aurez réussi à répondre à ces question, vous aurez probablement compris ce qu'est un stroboscope et quelle est son utilité (a part rendre maboules les gens dans le boites).
Une fois que vous aurez compris, vous pourrez répondre a celle-ci: que voyez-vous si les éclairs arrivent toutes les 0,02 secondes, et toutes les 0,03 secondes?

Mais si vous ne réussissez pas à répondre à ces questions, ce n'est pas la peine d'essayer de répondre à celle avec des vagues.

Au revoir.

[lolotte6501]

Bonjour.
J'ai l'impression que vous ne voyez pas les vagues se déplacer sur l'eau. On ne peut pas résoudre un problème si on ne le comprend pas; et pour le comprendre il faut le voir dans vôtre tête (ou dans un dessin dans d'autres cas).
Donc, oublions pour le moment les vagues sur l'eau.
Imaginez un disque qui tourne asse vitte. Prenons 100 tours par seconde parce que c'est commode.
Le disque a une marque ou un dessin qui permet de voir sa position (quant il est arrêté).
Vous mettez le tout dans le noir et maintenant imaginez ce que vous voyez si un stroboscope émet un flash toutes les 0,01 secondes.
Imaginez ce que vous voyez si le stroboscope émet un éclair toutes les 0,0101 secondes.
Quand vous aurez réussi à répondre à ces question, vous aurez probablement compris ce qu'est un stroboscope et quelle est son utilité (a part rendre maboules les gens dans le boites).
Une fois que vous aurez compris, vous pourrez répondre a celle-ci: que voyez-vous si les éclairs arrivent toutes les 0,02 secondes, et toutes les 0,03 secondes?

Mais si vous ne réussissez pas à répondre à ces questions, ce n'est pas la peine d'essayer de répondre à celle avec des vagues.

Au revoir.

C'est vrai que j'ai bien du mal à me visualiser l'exercce!
Donc avce le disque si on prend une photo toutes les 0.01 secondes on voit que la marque se déplace à intervalles réguliers non?
Pour une photo à 0.0101 seconde, la marque n'est pas au même endroit que la photo prise à 0.01 seconde non?

[LPFR]

Re.

Donc avce le disque si on prend une photo toutes les 0.01 secondes on voit que la marque se déplace à intervalles réguliers non?

Non.
Je ne vous demande pas de prendre une photo. Je vous demande de garder vous yeux ouverts tout le temps et imaginer la scène que vous voyez. Je vous rappelle que les éclairs se succèdent à 1/100 de seconde d'intervalle et que la rémanence visuelle est de l'ordre de 1/10 de seconde.

Pour une photo à 0.0101 seconde, la marque n'est pas au même endroit que la photo prise à 0.01 seconde non?

C'est vrai, mais ce n'est toujours pas de photos que je parle. Mais, puisque vous faites des photos, faites donc 10 d'affilé et regardez ce qui change d'une photo à la suivante.
A+

[lolotte6501]

Re.

Non.
Je ne vous demande pas de prendre une photo. Je vous demande de garder vous yeux ouverts tout le temps et imaginer la scène que vous voyez. Je vous rappelle que les éclairs se succèdent à 1/100 de seconde d'intervalle et que la rémanence visuelle est de l'ordre de 1/10 de seconde.


C'est vrai, mais ce n'est toujours pas de photos que je parle. Mais, puisque vous faites des photos, faites donc 10 d'affilé et regardez ce qui change d'une photo à la suivante.
A+

Je ne sais pas pourquoi mais je lm'étais mise dans la tête des hotos à la place de flashs!!!
Mais bon pour continuer sur les photos, si on en fait dix d'affilés, la marque a changé de place non?Je pensais que si on reliet osu els points cela ferait un cercle mais peut-être pas en fait..

[predigny]

J'ai tout de même l'impression qu'on peut l'aider à visualiser les "ronds dans l'eau" sans passer par un autre support à une autre fréquence. Ce qui est difficile à comprendre dans le déplacement des vagues, c'est que justement il n'y a pas de déplacement. L'eau n'avance pas mais a juste un mouvement oscillant de haut en bas. Il y a bien une avance du front de l'onde mais ça c'est un autre problème car on considère dans ce problème un régime établi. Donc en un point donné de la surface, l'eau ne fait que monter et descendre ce qui donne une illusion de déplacement, comme ces guirlandes de Noël où des lampes en s'allumant et s'éteignant selon un certain ordre, donnent l'illusion d'un déplacement. Si on n'éclaire l'eau qu'aux moments où elle est en haut (par exemple) on fige la scène et les ondes ne semblent plus se déplacer.

[lolotte6501]

J'ai tout de même l'impression qu'on peut l'aider à visualiser les "ronds dans l'eau" sans passer par un autre support à une autre fréquence. Ce qui est difficile à comprendre dans le déplacement des vagues, c'est que justement il n'y a pas de déplacement. L'eau n'avance pas mais a juste un mouvement oscillant de haut en bas. Il y a bien une avance du front de l'onde mais ça c'est un autre problème car on considère dans ce problème un régime établi. Donc en un point donné de la surface, l'eau ne fait que monter et descendre ce qui donne une illusion de déplacement, comme ces guirlandes de Noël où des lampes en s'allumant et s'éteignant selon un certain ordre, donnent l'illusion d'un déplacement. Si on n'éclaire l'eau qu'aux moments où elle est en haut (par exemple) on fige la scène et les ondes ne semblent plus se déplacer.

Ah oui ça y est ça me revient!ma prof de physique nous en avait parlé, les points ne font que monter et- dexcendre mais ne se déplacent pas mais quel est le rapport avce les différentes fréquences?

[LPFR]

Je ne sais pas pourquoi mais je lm'étais mise dans la tête des hotos à la place de flashs!!!
Mais bon pour continuer sur les photos, si on en fait dix d'affilés, la marque a changé de place non?Je pensais que si on reliet osu els points cela ferait un cercle mais peut-être pas en fait..

Re.
Et qu'est ce que vous voyez quand vous voyez des images avec quelque chose qui change de place dans le images successives?
Je peux rédiger cela autrement: faites voir ça à votre grande mère. Qu'est-ce quelle voit?
(Pour moi une grande mère est quelqu'un qui n'a aucune connaissance en physique mais qui a du sens commun et qui ne réfléchit pas comme si elle était en train de faire un devoir de physique).
A+

[LPFR]

Bonjour Predigny.

J'ai tout de même l'impression qu'on peut l'aider à visualiser les "ronds dans l'eau" sans passer par un autre support à une autre fréquence. Ce qui est difficile à comprendre dans le déplacement des vagues, c'est que justement il n'y a pas de déplacement. L'eau n'avance pas mais a juste un mouvement oscillant de haut en bas. Il y a bien une avance du front de l'onde mais ça c'est un autre problème car on considère dans ce problème un régime établi. Donc en un point donné de la surface, l'eau ne fait que monter et descendre ce qui donne une illusion de déplacement, comme ces guirlandes de Noël où des lampes en s'allumant et s'éteignant selon un certain ordre, donnent l'illusion d'un déplacement. Si on n'éclaire l'eau qu'aux moments où elle est en haut (par exemple) on fige la scène et les ondes ne semblent plus se déplacer.

Ici il y a deux choses qu'il faut essayer d'expliquer: les vagues et le stroboscope. Et aucune des deux ne semble pas facile à comprendre.

J'ai choisi d'expliquer le stroboscope. Peut être j'ai tort. Mais c'est cela que j'ai choisi d'expliquer en premier. Après on verra pour les vagues, qui sont encore un autre problème.

Mais le problème principal de Lollote, n'est pas tant les vagues ou le stroboscope mais sa difficulté à "visualiser" un problème. Je pense qu'il est plus facile d'utiliser le stroboscope comme exemple de visualisation.
Cordialement,
LPFR

[lolotte6501]

Re.
Et qu'est ce que vous voyez quand vous voyez des images avec quelque chose qui change de place dans le images successives?
Je peux rédiger cela autrement: faites voir ça à votre grande mère. Qu'est-ce quelle voit?
(Pour moi une grande mère est quelqu'un qui n'a aucune connaissance en physique mais qui a du sens commun et qui ne réfléchit pas comme si elle était en train de faire un devoir de physique).
A+

Qu'est ce que je voie?Ben euh la même marque mais pas à la même place?
Malheureusement impossible de montrer ça à ma grand-mère, elle habite en Irlande!!
Pfiou en fait je crois que je ne voies pas qu'est ce que vous cherchez à me faire dire....
Et puis j'en profite quand même pour vous dire merci de m'aider parce que je suis vraiment paumée....

[lolotte6501]

re bonjour!
Alors j'ai réfléchi à l'exercice et je crois que j'ai à peu près compris:
Le fait que le vibreur ait une fréquence de 60Hz signifie qu'il va transmettre une onde qui va crée une perturbation sur l'eau 60 fois par seconde,impulsion qui va se propager avec une vitesse c (inconnue) et une longueur d'onde lambda (inconnue également).
Donc un cycle va s'effectuer en un soixantième de seconde.si on prend par exemple un point à la surface de l'eau, ce point sera en haut (des sortes de vagues) tous les soixantièmes de seconde et sera à nouveau en haut d'une vaguel (celle qui suit) un soixantième de seconde plus tard.

C'est ça?

Donc si j'ai bien compris il doit y avoir uen fréquence, et ses multiples, particulière pour laquelle on obtiendral'immobilité apparente du phénomène, mais si c'est ça on retrouve le phénomène tous les soixantièmes de secondes, ça doit pas être ça la réponse...non?

[LPFR]

r
Donc si j'ai bien compris il doit y avoir uen fréquence, et ses multiples, particulière pour laquelle on obtiendral'immobilité apparente du phénomène, mais si c'est ça on retrouve le phénomène tous les soixantièmes de secondes, ça doit pas être ça la réponse...non?

Re.
Vous n'avez pas tout à fait compris.
Si vous aviez compris, vous n'auriez pas eu de mal à répondre aux questions que je vous ai posées.
A+

[predigny]

...
Donc si j'ai bien compris il doit y avoir une fréquence, et ses multiples, particulière pour laquelle on obtiendral'immobilité apparente du phénomène, mais si c'est ça on retrouve le phénomène tous les soixantièmes de secondes, ça doit pas être ça la réponse...non?

On approche, mais ce n'est pas encore tout à fait ça. En fait il vaut mieux raisonner sur la période (1/f) du phénomène et alors l'immobilité s'obtient par des éclairs ayant une période multiple de la période du phénomene, soit T=n/f avec n=1, 2, 3, ... ou si l'on préfère les fréquences : F=f/n.
L'intérêt du stroboscope n'est pas d'arrêter le mouvement mais plutot de le ralentir ; il suffit alors que la fréquence des éclairs soient très légèrement différente de celle(s) donnant l'immobilité. On peut alors voir, très ralentie, l'évolution des phénomènes périodiques.

[invited5581957]

lol! Décidémment !!
moi non plus je comprends rien !

[obi76]

Ils ont effectivement raison. Ce ne sont pas des multiples de la fréquence, mais des multiples de la période !!

Explication. Tu as lambda la longueur d'onde sur l'eau. Tu connais la période de ton onde (1/f = 1/60 secondes), tu en a donc déduis (à raison) que si tu mettais un stroboscope à une fréquence de 60Hz, tu verrai une image figée.

Très bien.

Maintenant, imagine ton stroboscope qui flashe à 120Hz (un multiple de 60Hz donc : 2x60 hz). Là ce ne sera plus immobile, puisqu'une vague n'as pas le temps de parcourir la longueur d'onde en 1/120° de seconde, elle n'en aura parcouru que la moitié. Tu aura donc une superposition de 2 images complètement différentes.

pour répondre à ta question (mais je te conseille, comme tous les interlocuteurs précédents, d'imaginer clairement dans ta tête ce que ça fait, si tu y arrives tu n'aura plus aucun problème avec ce genre d'exercice. C'est certes dur mais rentable), je te donnes l'exemple suivant :

Si ton stroboscope flashait à 30Hz (donc la moitié), tu aura 2 fois moins de flashs, donc 2 fois moins d'images (exactement). Regarde les images que tu voyais à 60Hz (qui je le rappelle étaient identiques) et enlèves-en une sur 2. Elles restent immobiles. 30Hz est donc AUSSI une fréquence à laquelle tu verrai ton système immobile.
Idem pour 20Hz (60Hz/3) etc, l'ensemble des fréquences possibles sont donc avec k=1, 2, 3......

Maintenant je m'en réfère à la question de LPFR : tu, au lieu de mettre ton stroboscope à 60Hz, tu le mettais à 61Hz, que verrais-tu ?

Cordialement

[obi76]

Pour t'aider à imaginer :

http://www.unilim.fr/scientibus/36ma...p=24&video=oui

Regarde la video jusqu'au bout et comprends tout, ça te semblera naturel ensuite.
Cordialement