Programme du DS N°5

Chimie : toute l'oxydo-réduction : diagrammes potentiel-pH, courbes intensité potentiel.

Et un peu de cristallo !

Physique : conduction thermique, ondes, y compris les thèmes abordés la semaine prochaine ( dispersion, autres types d'ondes ).

 

Fiche de révisions ONDES

Fiche de révisions : ONDES

 

1.Onde dans un cristal :

 

Démontrer l’équation de propagation vérifiée par u_n(t) pour un système de masselotes m distantes de a à l'équilibre et reliées par des ressorts de raideur k.

Définir l’approximation des milieux continus.

Comment s’écrit alors l’équation de propagation vérifiée par u(x,t) ?

Quel nom porte cette équation ?

Comment s’exprime la solution générale de cette équation ?

Pourquoi dit-on qu’une onde se propage 

Quelles sont les 2 grandeurs macroscopiques permettant de caractériser le cristal ?

Comment s’exprime la célérité en fonction de ces deux grandeurs ? Ordre de grandeur ?

 

2.Onde sur une corde :

 

Quelles sont les 2 grandeurs macroscopiques permettant de caractériser la corde ?

Comment s’exprime la célérité en fonction de ces deux grandeurs ?

Démontrer l’équation de propagation vérifiée par l’élongation y(x,t) ( *Quelles sont les hypothèses du modèle ?) .

Définir : onde plane, onde stationnaire, onde monochromatique, vecteur d’onde , pulsation, longueur d’onde, nœud de vibration, ventre de vibration.

Quel est l’intérêt d’utiliser des ondes monochromatiques ? 

Comment s’exprime nécessairement une onde stationnaire

 

Quels sont les modes propres d’une corde fixée aux deux extrémités (démo)?

 

Comment s’écrit l’élongation yn(x,t) du mode n ?

 

Comment s'écrit l'élongation y(x,t) dans le cas le plus général ?

 

Décrire le dispositif de la corde de Melde.

 

Pour quelles fréquences la corde entre-t-elle en résonance ?

 

3.Ondes acoustiques :

 

Définir l’approximation acoustique.

Quelles sont les 2 grandeurs macroscopiques permettant de caractériser le fluide ?

Comment s’exprime la célérité en fonction de ces grandeurs ? Ordres de grandeur.

Démontrer la forme de la célérité dans un gaz.

Démontrer l’équation de propagation vérifiée par la surpression p(x,t) d’une onde acoustique ( *Quelles sont les hypothèses du modèle ?).

Définir l’impédance acoustique, démontrer son expression à l'aide d'une OPPS.

Démontrer l’expression des pulsations propres dans le cas d’un résonateur symétrique ou antisymétrique.

 

Définir l’énergie massique de l’onde sonore, le vecteur densité de courant énergétique, donner l’équation de conservation de l’énergie acoustique.

Définir l’intensité acoustique, le niveau sonore. Ordres de grandeur.

Dans le cas d’une interface fixe et plane, donner les conditions de continuité et démontrer l’expression des coefficients de réflexion et de transmission pour la vitesse, la surpression et l’intensité acoustique.

 

Programme de la colle 17

Colle 17  – 30 janvier au 3 février 2012

 

 

Onde acoustique ( cours et exercices ) :

·      hypothèses et équations de base, linéarisation des équations dans l’approximation acoustique, équation de propagation tridimensionnelle de p uniquement; cas d’une onde plane.

·      Célérité de l’onde dans un gaz parfait ; ordres de grandeurs dans un liquide.

·      Impédance acoustique.

·      Ondes stationnaires ; application aux tuyaux

·      densité volumique d’énergie acoustique, vecteur densité de courant d’énergie, équation de conservation de l’énergie, intensité sonore, niveau sonore.

·      réflexion et transmission en incidence normale sur un dioptre plan : conditions de continuité, coefficients de réflexion et de transmission en vitesse, surpression et puissance ( ces coeffs n’ont pas à être connus des étudiants, mais on peut leur demander de les calculer ).

 

Chimie : phénomènes de corrosion : cours et exercices simples : il s’agit essentiellement de savoir interpréter les expériences classiques de corrosion.

·      Corrosion uniforme : étude thermodynamique ( diagrammes potentiel-pH à faible concentration ) ; étude cinétique ( courbe i(E) pour la passivation ) ;

·      Corrosion différentielle : piles de corrosion ( pile à deux métaux, pile de concentration, pile d’Evans ).

 

Programme pour l’interrogation de lundi : ondes.