Physique 23 : Ondes et phénomènes périodiques
Les ondes progressives

Les ondes progressives

1. Définitions

Une onde est une perturbation, c'est à dire la variation d'une grandeur physique.

Une onde est dite progressive si elle se propage dans l'espace et au cours du temps.

Les ondes progressives sont définies par opposition aux ondes dites stationnaires, qui sont obtenues par superposition de plusieurs ondes et pour lesquelles il y a toujours une variation temporelle mais pas de propagation dans l'espace.

2. Les différentes sortes d'ondes progressives

On distingue les ondes progressives à une, deux ou trois dimensions:

• Les ondes progressives à une dimension se propagent dans une seule direction.

Exemple: la perturbation qui se propage le long d'une corde après avoir soulevé puis abaissé rapidement son extrémité.

• Les ondes progressives à deux dimensions se propagent dans les différentes directions d'un plan.

Exemple: les rides circulaires qui se propagent à la surface de l'eau après le contact avec un objet.

• Les ondes progressives à trois dimensions se propagent dans les différentes directions de l'espace.

Exemple: une onde sonore produite par une enceinte de haut parleur.

3. La célérité d'une onde progressive

Elle correspond à la vitesse de propagation de la perturbation qui caractérise une onde.

Elle se détermine, comme n'importe quelle vitesse (v), comme le rapport de la distance parcourue (d) divisée par la durée mise pour parcourir cette distance (Δt):

v = d/Δt

Avec d en mètre (m), (Δt en seconde (s), et v en mètre par seconde (m . s-1)

Cette célérité dépend du milieu de propagation. Par exemple la vitesse du son est de 340 m.s-1 dans l'air ou dans le vide, alors que dans l'eau de mer elle est d'environ 1500 m.s-1 et dans l'acier de 5000 m.s-1.