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Les ondes mécaniques : définition et propagation

Définition

Une onde mécanique est une perturbation qui se propage dans un milieu matériel en transportant de l'énergie sans transporter de matière. Elle nécessite un support (solide, liquide ou gaz) pour se propager, contrairement aux ondes électromagnétiques.

Explication

Les ondes transversales ont un déplacement perpendiculaire à la direction de propagation (ondes sur une corde). Les ondes longitudinales ont un déplacement parallèle (ondes sonores). La célérité v est la vitesse de propagation. La longueur d'onde λ est la distance entre deux points en phase : λ = v×T = v/f, où T est la période et f la fréquence. La relation λ = v/f est fondamentale.

Exemple concret

Une onde sonore dans l'air à 20°C a une célérité v ≈ 340 m/s. Pour un son de fréquence f = 440 Hz (la note La), la longueur d'onde est λ = 340/440 ≈ 0,77 m.

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Questions fréquentes

Quelle est la différence entre onde mécanique et électromagnétique ?+
Les ondes électromagnétiques (lumière, radio) se propagent dans le vide. Les ondes mécaniques nécessitent un milieu matériel.
Pourquoi le son ne se propage-t-il pas dans le vide ?+
Le son est une onde mécanique de compression des molécules. Sans milieu matériel, il n'y a rien à comprimer.
Qu'est-ce que l'effet Doppler pour les ondes mécaniques ?+
Quand la source se rapproche, la fréquence perçue augmente ; quand elle s'éloigne, elle diminue. C'est pourquoi le son d'une ambulance change quand elle passe.

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