diff --git a/Physique1A/Physique_1A_01_EX.markdown b/Physique1A/Physique_1A_01_EX.markdown index 8bab4a8..c70258d 100644 --- a/Physique1A/Physique_1A_01_EX.markdown +++ b/Physique1A/Physique_1A_01_EX.markdown @@ -49,7 +49,7 @@ Lorsque l'on fait vibrer la corde d'un instrument, celle-ci vibre à une fréque - Chercher l'expression de la fréquence $\nu$ de vibration de la corde sous la forme $K.T^{\alpha}.\mu^{\beta}.\ell^{\gamma}$, où $K$ est une constante qu'on ne cherchera pas à déterminer. - Discuter la cohérence du résultat précédent -### Exercice 6 : Képler \& Force gravitationnelle +### Exercice 6 : Képler & Force gravitationnelle On rappelle l'expression de l'intensité de la force gravitationnelle s'exerçant entre deux masses $m_1$ et $m_2$ : $F = \dfrac{Gm_1m_2}{r^2}$ où $G$ est la constante universelle de gravitation et $r$ la distance entre les deux masses. - Quelle est la dimension de $G$ ? Donner son unité dans le SI. diff --git a/Physique1A/Physique_1A_02_C_Ondes.markdown b/Physique1A/Physique_1A_02_C_Ondes.markdown deleted file mode 100644 index f5cae5b..0000000 --- a/Physique1A/Physique_1A_02_C_Ondes.markdown +++ /dev/null @@ -1,114 +0,0 @@ ---- -layout: default -title: "Physique A1 - Chapitre 2 - Ondes" -date: 2024-07-01 12:19:36 +0200 -categories: courses -id: Phy1_02_C ---- - -# Chapitre 2 : Ondes - -## Qu'est-ce qu'un signal ? - -Un signal physique correspond à l'évolution temporelle de la mesure d'une grandeur physique en un point donné de l'espace. - -$$s(x,y,z,t)$$ - -Toute grandeur physique dépendant du temps peut donc être considérée comme un signal : température, déplacement d'un point, pression, vitesse, tension [...] - -On peut bien évidemment observer des signaux unidimensionnels $s(x,t)$, qui seront les principaux sujets d'étude cette année. - -## Qu'est-ce qu'une onde ? - -![image info](./img/wiki_onde.png) - -**Exemples :** Quels sont les ondes qui nous entourent ? - - - -## Cas de l'onde monochromatique - -On va, pour simplifier l'étude, utiliser le cas d'une onde monochromatique pour introduire différents concepts. - - - -La perturbation engendrée par une onde monochromatique présente une **périodicité spatiale**. C'est à dire, il existe une distance caractéristique $\lambda$ pour laquelle, $\forall x, \forall t, f(x+\lambda,t)=f(x,t)$ - -De même, cette perturbation présente également une périodicité temporelle : $\forall x, \forall t, f(x,t+T)=f(x,t)$ - -- $\lambda$ est appelée la **longueur d'onde** -- $T$ est appelée la **période** -On définit également : -- $\sigma=\frac{1}{\lambda}$ le **nombre d'onde** -- $f=\frac{1}{T}$ la **fréquence** (temporelle) - -Ces grandeurs spatiales et temporelles sont reliées entre elles par la **célérité** $c$ de l'onde : $\lambda = c T$ - -- $k=\frac{2\pi}{\lambda}$ la **pulsation spatiale** -- $\omega=2\pi f$ la **pulsation temporelle** - -## Notion de spectre - -Sans aller dans le détail mathématique, on choisit d'étudier le cas d'une onde monochromatique car il s'avère que toute onde peut être décrite comme la superposition d'ondes monocrhomatiques. De ce fait, il est possible d'analyser une onde en termes des fréquences conetnues dans celle-ci : c'est une branche qu'on appelle **l'analyse spectrale**. - -**Remarque :** l'analyse spectrale sera étudiée dans votre programme de mathématiques en 3ème année. On parlera notamment d'analyse de Fourier, un sujet au coeur de nombreuses innovations technologiques (genre, touts les algorithmes de compression du monde qui font que tu peux regarder cette vidéo sur ton téléphone sans trop te préoccuper de la bande passante : ) - -Dans le cadre de ce cours, il est simplement important de comprendre qu'il est à la fois possible de décrire une onde de manière temporelle, ou bien de manière spectrale. - -![image info](./img/3b1b_spectrum.png) - -Source : - - - -## Phénomène typiquement ondulatoires - -### Interférences - -Lorsque deux ondes de même type se rencontrent et interagissent l'une avec l'autre, on observe un phénomène qu'on appelle d'**interférence**. - -On distinguera : -- Les **interférences constructives**, qui apparaissent lorsque les amplitudes des ondes s'additionnent. -- Les **interférences destructives**, qui apparaissent lorsque les amplitudes des ondes s'annihilent. - -![image info](./img/interferences.png) - -**Quelques exemples :** -- Casque à réduction de bruit active -- Exemple côté mécanique des fluides : -- Interférences lumineuses : exemple de l'interféromètre de Michelson : - -**Et à quoi ça sert ? :** Concrètement, on utilise le plus souvent le phénomène d'interférence afin de mesurer *précisément* une distance. En effet, on peut atteindre une précision de l'ordre d'une fraction de la longueur d'onde. Et dans le cas des ondes lumineuses... ça fait une sacrée précision. - - -**Calcul, et explication mathématique du phénomène :** - -*Les calculs détaillés peuvent se trouver ici : * - -On va parler d'interférences constructives quand les deux ondes sont en phase : c'est à dire qu'elles présentent un déphasage $\Delta \phi = 2m\pi, m\in\mathbb{Z}$ - -On va parler d'interférences destructives quand les deux ondes sont en phase : c'est à dire qu'elles présentent un déphasage $\Delta \phi = (2m+1)\pi, m\in\mathbb{Z}$ - -Afin de simplifier l'étude de ce phénomène, on va plutôt raisonner en termes de **différence de marche $\delta$**. Cette distance $\delta$ correspond à la différence de chemin parcouru par les deux ondes. - -Si $\delta = m\lambda, m\in\mathbb{Z}$, alors les intérférences sont constructives. - -Si $\delta = (m+\frac{1}{2})\lambda, m\in\mathbb{Z}$, alors les intérférences sont destructives. - -Dans les deux cas précédents, on appelle $m$ l'**ordre d'intérférence**. - -**Exercices-exemples :** - -![image info](./img/02_C/interference_01.jpg) - -Un élève se place en $x=0$. Il émet une onde sonore de fréquence $f=20 Hz$ en direction des $x$ positifs. La vitesse de propagation d'une onde dans l'air est $c = 340 m.s^{-1}$. L'onde se réfléchit en $x=D$. On suppose qu'il n'y a aucune perte dûe à la propagation, ni à la réflexion. À quelle distance du mur son camarade doit-il se placer pour ne plus rien entendre ? Pour entendre du mieux possible ? - -![image info](./img/02_C/interference_02.jpg) - -On considère deux haut-parleurs espacés de $d = 20 m$, qui émettent la même onde, cohérente, dans toutes les directions. Un auditeur se place en $M_0(0,D)$. Que dire des interférences en ce point ? L'auditeur se place désormais en $M_1$. Que dire des interférences en ce point ? Doit-il reculer ou avancer pour observer des intérférences constructives ? Destructives ? - -Application numérique : $D = 30 m$, $f = 20 Hz$, $c = 340 m.s^{-1}$ - -### Diffraction (hors programme) - -Diffraction of water waves : https://www.youtube.com/watch?v=2TMR-EyF_ds \ No newline at end of file diff --git a/Physique1A/img/03_C/temp.png b/Physique1A/img/03_C/temp.png new file mode 100644 index 0000000..acd21ca Binary files /dev/null and b/Physique1A/img/03_C/temp.png differ diff --git a/Physique1A/img/03_C/vent.png b/Physique1A/img/03_C/vent.png new file mode 100644 index 0000000..97b9d6e Binary files /dev/null and b/Physique1A/img/03_C/vent.png differ diff --git a/Physique1A/img/Expert/01_Geo/Cones.svg b/Physique1A/img/Expert/01_Geo/Cones.svg new file mode 100644 index 0000000..1a77290 --- /dev/null +++ b/Physique1A/img/Expert/01_Geo/Cones.svg @@ -0,0 +1,3 @@ + + +400450500550600650700Wavelength (nm)Normalized cone response (linear energy)SML diff --git a/Physique1A/img/Expert/01_Geo/Dual.ogv b/Physique1A/img/Expert/01_Geo/Dual.ogv new file mode 100644 index 0000000..3860de0 Binary files /dev/null and b/Physique1A/img/Expert/01_Geo/Dual.ogv differ diff --git a/Physique1A/img/Expert/01_Geo/Spectre.png b/Physique1A/img/Expert/01_Geo/Spectre.png new file mode 100644 index 0000000..50a385e Binary files /dev/null and b/Physique1A/img/Expert/01_Geo/Spectre.png differ diff --git a/Physique1A/img/Expert/01_Geo/Young2.jpg b/Physique1A/img/Expert/01_Geo/Young2.jpg new file mode 100644 index 0000000..875ed48 Binary files /dev/null and b/Physique1A/img/Expert/01_Geo/Young2.jpg differ diff --git a/Physique1A/img/Expert/01_Geo/Young_1.gif b/Physique1A/img/Expert/01_Geo/Young_1.gif new file mode 100644 index 0000000..d3d808c Binary files /dev/null and b/Physique1A/img/Expert/01_Geo/Young_1.gif differ diff --git a/Physique1A/img/Expert/01_Geo/Young_setup.jpg b/Physique1A/img/Expert/01_Geo/Young_setup.jpg new file mode 100644 index 0000000..53b838a Binary files /dev/null and b/Physique1A/img/Expert/01_Geo/Young_setup.jpg differ diff --git a/Physique1A/index.markdown b/Physique1A/index.markdown index ebc0d91..b9d162c 100644 --- a/Physique1A/index.markdown +++ b/Physique1A/index.markdown @@ -13,4 +13,7 @@ categories: index [Cours](Physique_1A_01_C_Outils.markdown), [Exercices](Physique_1A_01_EX.markdown) ## Chapitre 2 - Ondes -[Cours](Physique_1A_02_C_Ondes.markdown), [Exercices](Physique_1A_02_EX.markdown) \ No newline at end of file +[Cours](Physique_1A_02_C_Ondes.markdown), [Exercices](Physique_1A_02_EX.markdown) + +## Chapitre 3 - Fondements de l'électrocinétique +[Cours](Physique_1A_03_C_Elec.markdown), [Exercices](Physique_1A_03_EX.markdown) \ No newline at end of file diff --git a/PhysiqueFISA/ref.markdown b/PhysiqueFISA/ref.markdown index 02c4bd8..e969309 100644 --- a/PhysiqueFISA/ref.markdown +++ b/PhysiqueFISA/ref.markdown @@ -13,6 +13,7 @@ N'hésitez pas à me contacter pour tout retrait. - Jérome TISSIER (ESEO) - Catherine BASKIOTIS (ISEN Ouest) - Jérémy FREIXAS (ISEN Ouest) +- https://www.etienne-thibierge.fr (pour certains points de cours, et quelques exercices !) ## Liens utiles :