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Ondes stationnaires



  1. #1
    bboop8

    Ondes stationnaires


    ------

    Bonjour,

    "Une clarinette peut être considérée comme un tuyau sonore fermé à l'une de ses deux extrémités, l'autre extrémité étant ouverte à l'air libre. Sa fréquence fondamentale est νo=150 Hz.
    a) Quelle est la longueur L de cette clarinette?"

    Tout d'abord je n'ai pas compris pourquoi on retrouve ces 2 formules
    y(x,t)=2a sin (kx) cos (wt)
    y(x,t)=2a cos (kx) sin (wt)
    pour les ondes stationnaires.
    Pour utiliser la 1re il faut que les deux extrémités soient libres?

    Merci

    -----

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  4. #2
    calculair

    Re : Ondes stationnaires

    Citation Envoyé par bboop8 Voir le message
    Bonjour,

    "Une clarinette peut être considérée comme un tuyau sonore fermé à l'une de ses deux extrémités, l'autre extrémité étant ouverte à l'air libre. Sa fréquence fondamentale est νo=150 Hz.
    a) Quelle est la longueur L de cette clarinette?"

    Tout d'abord je n'ai pas compris pourquoi on retrouve ces 2 formules
    y(x,t)=2a sin (kx) cos (wt)
    y(x,t)=2a cos (kx) sin (wt)
    pour les ondes stationnaires.
    Pour utiliser la 1re il faut que les deux extrémités soient libres?

    Merci
    Bonjour,

    Le terme fonction du temps exprime la caracteristique sinusoidale de l'onde en fonction du temps

    Le terme en x exprime la caracteristique sinusoidale de l'onde stationnaire en fonction de la position x

  5. #3
    LPFR

    Re : Ondes stationnaires

    Bonjour.
    Dans une clarinette, où trouve-t-on des zéros (nœuds) et des maxima (ventres) de l'onde stationnaire?
    La fonction que vous devez choisir doit permettre que les zéros et le maxima apparaissent aux bons endroits.
    Par exemple, si vous avez un maximum pour x=0, est-ce que sin(kx) convient? Ou cos(kx)?
    Au revoir.

  6. #4
    bboop8

    Re : Ondes stationnaires

    En fait je laisse tomber ce que j'avais trouvé dans un bouquin parce que ça m'embrouille et...je reste avec le cours du prof!
    Ceci dit j'aurais quelques questions de cours
    1)je n'ai pas très bien compris la différence entre r=-1 et r=+1.
    Et dans le cas r=+1 pourquoi on a un ventre sur l'interface et pas un noeud (comme d'hab)?
    2) C'est quoi la "première harmonique"?
    Et pour un tuyau fermé à une extrémité la formule L=deltax+(n-1) lambda/2 est à apprendre où il y a une explication (sûrement ^^)?

    Merci!

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #5
    LPFR

    Re : Ondes stationnaires

    Bonjour.
    J'ai l'impression que vos documents sont plus un cours de maths qu'un cours de physique. J'ai aussi l'impression que vous ne "voyez" pas du tout ce qu'est une onde stationnaire. Je vous conseille de regarder sur wikipedia l'animation qui montre la formation et le comportement d'une onde stationnaire. Et regardez-la jusqu'à ce que vous ayez compris. C'est à dire, jusqu'à ce que les réponses que vous cherchez vous semblent évidentes. Car ce n'est pas dans une formule que l'on comprend la physique.

    Finalement vous parlez d'une variable r qui peut valoir +1 ou -1. Sachez que chaque livre et chaque prof a ses "variables préférées". Et que si je devais répondre suivant l'utilisation la plus courante de 'r', je vous dirais que c'est un rayon (ce qui n'est sûrement pas le cas ici). Donc, votre question sur "r" est absurde. Il faut dire ce qu'elle représente.
    Au revoir.

  9. #6
    bboop8

    Re : Ondes stationnaires

    r représente le coefficient de réflexion.

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  11. #7
    LPFR

    Re : Ondes stationnaires

    Bonjour.
    Le coefficient de réflexion est le rapport entre l'amplitude de l'onde réfléchie et celle de l'onde incidente. Mais il faut faire attention et savoir de quel variable de l'onde on parle. Ainsi, pour une onde sonore qui se réfléchit contre un mur, le coefficient de réflexion pour l'amplitude de déplacement est -1, mais celui pour la pression est de +1.
    L'onde réfléchie doit avoir la phase qu'il faut pour que la somme de l'onde incidente plus l'onde réfléchie obéisse aux conditions imposées par la surface de réflexion.
    Comme le mur ne bouge pas, les molécules de l'air qui tapent dessus partent avec la même vitesse mais inversée de sens, cela correspond à un signe '-' dans l'amplitude.
    C'est le cas aussi d'une corde aux extrémités. Elles sont tenues et l'amplitude réfléchie doit être en opposition de phase pour que la somme donne zéro au niveau des supports.

    On appelle "harmoniques" les fréquences multiples exacts d'une autre ("harmoniques" car le son de ces deux fréquences est harmonieux). Généralement on dit que la fréquence double est le premier harmonique, mais ce mélange de "premier" et "double" est désagréable et peut prêter à confusion. Par la suite on parle du troisième harmonique et il se trouve correspondre à la fréquence triple de la fondamentale: le deuxième harmonique est passé à la trappe.

    Je trouve préférable de dire "harmonique n" pour la fréquence n fois plus grande que la fondamentale. Dans ce cas le "premier harmonique" est "l'harmonique 2". Mais cette règle n'est pas suivie par tout le monde.

    Et pour votre tuyau fermé à une extrémité, la réponse se trouve dans l'image de wikipedia. Regardez-la, mettez votre flûte ou clarinette dessus et réfléchissez jusqu'à que la lumière se fasse.
    Au revoir.

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