Introduction

AttentionDes micro-contenus pouvant être lus indépendamment les uns des autres

Chacune des pages de cette Ressource Pédagogique Numérique (RPN) présente un micro-contenu regroupant plusieurs matériaux interactifs (diaporama, vidéo, questions à choix uniques ou multiples, glisser-déposer...) ainsi qu'un polycopié classique en pdf avec cours, formulaire et exercices. Ces micro-contenus correspondent à des séquences pédagogiques d'environ 30 mn. Ils peuvent être lus et travaillés séparément, indépendamment des uns des autres. Ils sont toutefois rangés ici dans un ordre qui peut être utilisé pour un module cohérent. Les sources utilisés pour construire ces micro-contenus (H5P, LaTeX, Python et Omnigraffle) peuvent être téléchargés et modifiés dans le cadre de la licence CC BY-SA (citer l'auteur et déclarer les modifications sous cette même licence libre).

Conseil

NB : avec un téléphone portable, il est recommandé d'utiliser Chrome pour lire les diaporamas H5P qui figurent au début de chaque chapitre.

MéthodeContexte de la ressource

Cette ressource pédagogique numérique regroupe une série de micro-contenus constitutifs du module "Propagation des ondes mécaniques" en deuxième année de La Prépa des INP. Ces micro-contenus répondent aux quatre thèmes syllabus suivants en 2020 :

  1. Propagation d'un signal - notion d'ondes

  2. Ondes progressives - superposition d'ondes

  3. Ondes sonores dans les fluides

  4. Dispersion - absorption

Les micro-contenus constituant cette ressource pourront être utiles pour un grand nombre de licences scientifiques ainsi que pour les enseignements du programme des Classes Préparatoires aux Grandes Écoles (CPGE) de plusieurs filières.

DéfinitionRésumé de la ressource

Les ondes mécaniques interviennent dans notre environnement de tous les jours : vibration des cordes, ondes sonores, ondes de surface... Elles partagent de nombreux points communs avec les ondes électromagnétiques ou les ondes électriques. Dans ce cours, nous ne dépasserons pas le cadre des ondes linéaires qui sont des petites vibrations autour d'une position d'équilibre.

On s'intéresse principalement aux ondes mécaniques dont les ondes progressives monochromatiques ont toutes la même vitesse des phase. Les ondes de ces systèmes sont qualifiées de ``non dispersives'' et leur superposition forme des signaux qui se propagent sans déformation. C'est le cas des ondes élastiques longitudinales ou transversales dans des solides comme les ressorts, les barreaux élastiques ou les cordes tendues, des ondes sonores dans les fluides compressibles ou encore des ondes électriques dans les coaxiaux. Toutes ces ondes sont modélisées par l'équation de D'Alembert, également appelée "équation des ondes". On se limite principalement au cas des ondes monodimensionnelles (1D).