La dispersion des ondes se propageant à la surface
de l'eau
Par Pierre Lochert Lycée Bartholdi Colmar
Matériel :
Une cuve à ondes Leybolt.
Un fréquencemètre.
Un appareil photo numérique.
Une plaque métallique de 12 cm de long pour donner l'échelle.
Protocole :
On place de l'eau dans la cuve, une hauteur d'environ 1,5 à 2 cm.
On utilise un éclairage fixe, l'appareil, sur pied, est réglé à une vitesse d'obturation d'1/160s.
On mesure la fréquence de la source grâce au fréquencemètre.
On prend la photo.
On modifie la fréquence etc..
15.1 Hz |
20 Hz |
25.2 Hz |
30.6 Hz |
39.4 Hz |
60.0 Hz |
Exploitation :
On mesure la longueur d'onde pour chaque fréquence.
Connaissant la fréquence et la longueur d'onde on en déduit facilement la célérité des ondes.
Résultat des mesures :
La plaque noire donne l'échelle : elle mesure 12cm en réalité .
fréquence |
15.1 |
20.0 |
25.2 |
30.6 |
39.4 |
60.1 |
longueur d'onde |
1.5 |
1.2 |
0.94 |
0.87 |
0.70 |
0.51 |
célérité |
? |
? |
? |
? |
? |
? |
Modélisation :
c(f)=a+b*f
Ecart relatif sur c(f)=2.3 %
a=20.2 ±1.9 cm/s
b=180 ±55 10-³ cm
Conclusion :
On constate que le milieu est bien DISPERSIF puisque la célérité dépend de la fréquence !
