Optique et ondes · Physique AP 1 Unité 6 (Movement harmonique simple)
Simulateur d’oscillation harmonique et d’onde mécanique
Simuler le SHM et la propagation transversale mécanique des ondes : les particules individuelles oscillent strictement localement sans transport de masse, la propagation de crêtes d'ondes et v = λ/T.
- Côté client
- Pas d'inscription
- Dérivés vivants
- Mode projecteur
- Imprimer la feuille de travail
Étape de simulation 3D● 60 FPS
Contrôles des paramètres
Hz
cm
m/s
Dérivations et métriques en direct
Longueur d'onde λ
--
Période d' oscillation T
--
Vitesse maximale des particules
--
Fonction d'onde y(x,t)
--
Calcul de la formule en temps réel
Formule de calcul:
--Substitution:
--Régime : --
Exemples travaillés et question d'examen Plongée profonde
Problème travaillé
Problème : Onde transversale se déplace à 10m/s avec f=5Hz. Trouver: 1) longueur d'onde et période; 2) état des particules après 0,25s commençant vers le haut de l'équilibre.
Dérivation étape par étape :
- 1) T = 0,2s, λ = 2m. 2) 0,25s = 1,25T. Commençant vers le haut, à 1,25T, la particule atteint la crête (v=0, accel négatif max).
Problème travaillé
Problème : Une feuille flottant sur l'eau sera - t - elle transportée vers la rive par des ondulations d'eau?
Dérivation étape par étape :
- C'est pas vrai ! La feuille oscille de haut en bas en place. Les vagues transfèrent l'élan et l'énergie, pas la masse en vrac.
Feuille de travail et problèmes de pratique
Q1. Variante 1: Lorsqu'un oscillateur SHM passe l'équilibre, quel est son déplacement, sa vitesse, son accélération et sa force de rétablissement?
Clé de réponse : Déplacement x=0; force de restauration F=0; accélération a=0; vitesse atteint le maximum absolu (énergie cinétique maximale).
Q2. Variante 2: Quand au déplacement maximal (amplitude A), décrire le déplacement, la vitesse et l'accélération.
Clé de réponse : Le déplacement est max (A); la force de restauration est max vers le centre; l'accélération est max; la vitesse est instantanément nulle.
Q3. Variante 3: Quand le bruit pénètre dans l'eau de l'air, quelle propriété reste strictement constante? Quel changement ?
Clé de réponse : La fréquence f reste strictement constante (gouvernée uniquement par la source). La vitesse du son v augmente, de sorte que la longueur d'onde λ s'allonge proportionnellement.
Foire aux questions et idées fausses
Comment les graphiques de vibration (y-t) et les graphiques d'onde (y-x) diffèrent-ils?
Le graphique y-t montre l'historique du mouvement d'une seule particule dans le temps. Le graphique y-x est un instantané instantané instantané de toutes les particules spatiales à un moment donné.
Quelle est la distinction entre les ondes transversales et longitudinales? Le son est-il transversal ou longitudinal?
Transverse: oscillation perpendiculaire à la propagation (lumière, ondes à cordes). Longitudinal: oscillation parallèle à la propagation (ondes acoustiques de l'air).
Pourquoi les particules ne voyagent-elles pas avec l'onde de propagation ?
Les particules sont attachées par des forces de restauration élastiques intermoléculaires, les forçant à osciller autour d'équilibres fixes sans traduction brute.
Quel est le principe de la superposition? Les vagues en collision se brisent-elles?
C'est pas vrai ! Les vagues se traversent de façon indépendante. Dans la région de chevauchement, les déplacements se superposent, puis se séparent intacts.