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Si vous utilisez
une corde élastique tendue avec une fréquence arbitraire, vous ne verrez
probablement pas de mode particulier de vibrations. La plupart des modes se mélangent dans ce cas.
Vibreur de corde
Mais si la tension et la longueur de la corde sont ajustées sur la fréquence du générateur de vibration,
un mode de vibration prendra le dessus sur les autres (amplitude plus importante).
Pour toute onde de longueur d'onde λ et de fréquence f, la vitesse v est
(Equation 1)
La vitesse de propagation d'onde d'une corde est également donnée par :
(Equation 2)
Où F est la tension de la corde et µ la densité linéaire de la corde (masse/longueur).
Dans
cette
expérimentation,
stationnaires sont matérialisées à l'aide d'une
corde élastique tendue fixée sur le vibreur de
corde. L'installation est schématisée ci-contre.
La tension de la corde est directement liée au
poids des masses suspendues à la poulie. Il est
donc possible de modifier la tension en
changeant les masses.
L est la longueur de la corde et n est le nombre de fuseaux. (Attention, notez que n n'est pas le nombre
de nœuds). Comme un fuseau représente ½ longueur d'onde, il vient :
(Equation 3)
Installation
1.
Mesurez la longueur exacte d'un morceau de corde de plusieurs mètres. Mesurez sa masse et
calculez sa densité linéaire, µ (masse/longueur). (Si votre balance n'est pas suffisamment
précise, utilisez un morceau de corde plus long pour calculer la densité linéaire).
2.
Comme présenté sur la photo, fixez
le vibreur de corde et la poulie à
environ 1m de distance. Attachez la
corde à la lame du vibreur, passez-la
sur la poulie et fixez-y une masse de
100g environ. Coupez l'excédent de
corde.
v= λf
les
ondes
λ=2L/n
Ondes stationnaires
n=1,2,3...
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