onde AP-HP 2010.
On attache une masse de 400 g à l'extrémité d'une corde de longueur L =8,0 m maintenue horizontale sur sa plus grande longueur, puis, on produit une déformation sinusoïdale de fréquence f = 200 Hz à l'extrémité de la corde grâce à un vibreur.La célérité des ondes le long d'une corde est donné par la relation V = (F / µ)½ où F est la tension de la corde et µ la masse linéïque ; µ = 0,40 g/cm. On prendra g = 10 SI.
A. La corde est le siège d'oscillations forcées. Vrai.
Le vibreur joue le rôle d'excitateur et impose sa fréquence.
B. La valeur de la longueur d'onde est l = 5 cm. Vrai.
F = mg = 0,40 *10 = 4,0 N ; µ = 0,040 kg / m d'où V = (4/0,04)½ =10 m/s.
l = V/f =10 / 200 = 5,0 10-2 m = 5,0 cm.
C. Le signal parcourt la corde en 40 ms. Faux.
L/V = 8,0 / 10 = 0,80 s = 800 ms..
D. La tension s'exprime en kg m s-1. Faux.
Une force est une masse fois une accélération ;
une accélération est une longueur divisée par un temps au carré :
[tension] = M L T-2. ( kg m s-2)
