Ondes transversales et longitudinales – mouvement des points du milieu

Ce qu’elle montre

Une onde mécanique est une perturbation qui se propage dans un milieu. Les points du milieu oscillent seulement autour de leur position d'équilibre ; ce qui se propage, c'est l'état vibratoire (la phase) et l'énergie. Dans une onde transversale, les points se déplacent perpendiculairement à la direction de propagation ; dans une onde longitudinale, ils se déplacent le long de celle-ci, formant des compressions et des dilatations. La période vaut T = 1/f, et en une période l'onde avance d'une longueur d'onde : λ = vT = v/f. Un point situé à la distance x de la source commence à osciller avec un retard x/v.

Mode d’emploi

Commencez en Onde transversale et suivez le point rouge : il monte et descend autour de sa position d'équilibre (ligne pointillée) mais ne se déplace jamais avec l'onde. Le repère entre deux crêtes voisines indique λ ; comparez-le à v/f. Passez en Onde longitudinale et repérez les compressions et les dilatations. Modifiez Fréquence, Amplitude et Célérité de l'onde, et touchez un autre point pour le suivre et comparer son graphique d'élongation.

Paramètres modifiables

• Type d'onde Onde transversale, Onde longitudinale
• Fréquence 0,2–2 Hz
• Amplitude 0,5–3 cm
• Célérité de l'onde 5–40 cm/s

Questions à explorer

1. Le point rouge avance-t-il vers la droite avec l'onde ? Que transporte réellement l'onde ?
2. À célérité constante, comment varie la longueur d'onde si la fréquence double ?
3. Pourquoi le son dans l'air ne peut-il se propager que sous forme d'onde longitudinale, et non transversale ?