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Programme de la colle 14

Colle 14 – lundi 15 au vendredi 19 janvier 2018

 

Ondes chapitre 2 : ondes acoustiques, avec effet Doppler et réflexion/transmission sur une interface plane ( éviter les exos avec membrane).

Attention : pour ces deux derniers thèmes, aucun résultat n’est à retenir.

 

 

1.1. Ondes acoustiques dans les fluides

 

Mise en équations eulérienne des ondes acoustiques dans le cadre de l’approximation acoustique. Équation de d’Alembert pour la surpression.

 

 

Classifier les ondes acoustiques par domaines fréquentiels.

Valider l’approximation acoustique en manipulant des ordres de grandeur.

Écrire le système des trois équations locales   utiles.

Linéariser les équations et établir l’équation de propagation de la surpression dans une situation unidimensionnelle en coordonnées cartésiennes.

Utiliser sa généralisation admise en faisant appel à l’opérateur laplacien.

 

Structure des ondes planes progressives harmoniques homogènes : caractère longitudinal, impédance acoustique.

Utiliser le principe de superposition des ondes planes progressives harmoniques homogènes.

Utiliser la notion d’impédance acoustique

Densité volumique d’énergie acoustique, vecteur densité de courant énergétique. Intensité acoustique.

 

 

 

Utiliser les expressions admises du vecteur-densité de courant énergétique et de la densité volumique d’énergie associés à la propagation de l’onde. Utiliser la notion d’intensité acoustique en décibel et citer quelques ordres de grandeur.

Ondes acoustiques sphériques.

Utiliser une expression fournie de la surpression pour interpréter par un argument énergétique la décroissance en 1/r de l’amplitude.

Effet Doppler longitudinal

Décrire et mettre en œuvre un protocole de détection synchrone pour mesurer une vitesse par décalage Doppler

 

2.     Interfaces entre deux milieux

 

Réflexion, transmission d’une onde acoustique plane progressive sous incidence normale sur une interface plane infinie entre deux fluides : coefficients de réflexion et de transmission en amplitude des vitesses, des surpressions et des puissances acoustiques surfaciques moyennes.

 

Expliciter des conditions aux limites à une interface.

Établir les expressions des coefficients de transmission et de réflexion.

Associer l’adaptation des impédances au transfert maximum de puissance.

 

 

 

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