Tutoriels de physique de base

réfraction des ondes

Articles sur la réfraction des ondes

La réfraction est une caractéristique des ondes. Elle se produit lorsqu'une onde, initialement propagée dans un milieu, pénètre dans un milieu différent. Par exemple, une onde sonore se propage d'abord dans l'air puis rencontre un mur. Certaines ondes sont réfléchies par le mur, d'autres sont réfractées. La réfraction signifie que les ondes sonores sont absorbées ou transmises par le mur, mais que leur direction de propagation change. Ce changement de direction est dû à la modification de la vitesse de l'onde sonore lorsqu'elle pénètre dans un milieu différent du précédent.

Formule de définition et types d'ondes mécaniques

Articles sur la formule de définition et les types d'ondes mécaniques

DÉFINITION DES ONDES MÉCANIQUES

Si vous tenez une extrémité d'une corde et la faites vibrer de haut en bas, une onde se forme et se propage le long de la corde. De même, si vous jetez une pierre dans l'eau, des vagues apparaissent à sa surface. La corde et l'eau oscillent uniquement de haut en bas, sans mouvement horizontal. Les vagues sur une corde et les vagues à la surface de l'eau sont des exemples d'ondes mécaniques.

Les ondes mécaniques sont des ondes qui se propagent dans un milieu. Parmi les exemples d'ondes mécaniques, on peut citer les ondes sur des cordes ou des fils, les vagues à la surface de l'eau, les ondes sonores qui se propagent dans l'air et les ondes sismiques qui se propagent dans le sol. Ces ondes peuvent parcourir de longues distances tant que le milieu dans lequel elles se propagent est proche de son point d'équilibre.

Réflexion des ondes

Définition de la réflexion et exemples dans la vie quotidienne

L'une des caractéristiques des vagues est leur capacité à se réfléchir. Les vagues de mer se propagent en mer ; lorsqu'elles rencontrent un rocher, la vague s'inverse ; de même, dans une baignoire, lorsqu'une vague rencontre un mur, elle s'inverse et reprend sa direction initiale.

L'écho et la réverbération sont des exemples de réflexion des ondes sonores. La réverbération se produit lorsque le son est réfléchi alors que la source sonore est encore active. Généralement, l'écho se produit dans un espace clos. La réverbération, quant à elle, se produit lorsque le son est réfléchi après que la source sonore a cessé d'émettre. L'écho se produit généralement à l'extérieur et n'est pas gênant, mais la réverbération est souvent source de gêne car, par exemple, lorsqu'une personne parle dans une pièce fermée, la réflexion de sa voix sur les murs rend sa parole inintelligible. Pour pallier ce problème, des amortisseurs de vibrations pneumatiques sont souvent installés sur les murs des espaces clos tels que les auditoriums ou les studios de musique afin d'éviter la réflexion du son.

courant électrique, charge électrique, champ magnétique, force magnétique

Articles sur le courant électrique, la charge électrique, le champ magnétique et la force magnétique.

En 1819, le scientifique danois Hans Christian Oersted (1777-1851) découvrit la relation entre le magnétisme et les courants électriques, ou charges en mouvement. Il constata que lorsqu'une aiguille de boussole se trouve à proximité d'un fil électrique sous tension, elle dévie. En l'absence de courant, l'aiguille pointe vers le nord.

L'aiguille d'une boussole est un aimant ; elle peut donc être déplacée par une force magnétique. D'où provient cette force magnétique (F) ? À proximité de l'aiguille, un fil conducteur est parcouru par un courant électrique ; la force magnétique est donc exercée par ce courant.

Diélectrique

Un diélectrique est un isolant qui sépare les deux plaques ou feuilles conductrices d'un condensateur. Les isolants sont des matériaux qui ne conduisent pas le courant électrique, comme le plastique, le verre, le papier ou le bois. Le rôle du diélectrique est d'augmenter la capacité du condensateur, lui permettant ainsi de stocker davantage de charge électrique et d'énergie potentielle électrique.

Un condensateur fonctionne si ses deux armatures conductrices ne se touchent pas, empêchant ainsi le passage de la charge électrique d'une armature à l'autre. De même, pour que la charge électrique ne se déplace pas de l'armature vers l'air, l'espace entre les deux armatures doit être sous vide. Dans le chapitre consacré aux condensateurs plans, nous avons abordé la capacité de ces condensateurs lorsque leurs armatures sont séparées par le vide. La capacité d'un condensateur dans le vide est limitée ; pour l'augmenter, on interpose un diélectrique entre les deux armatures.

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L'énergie électrique est stockée dans des condensateurs.

Article sur l'énergie électrique stockée dans les condensateurs

Le condensateur est composé de deux plaques conductrices séparées par un diélectrique. Initialement, les deux conducteurs sont électriquement neutres. Pour que le condensateur fonctionne, chaque plaque doit se charger électriquement. La quantité de charge électrique est identique sur chaque conducteur, mais de signe différent. Supposons que l'un des conducteurs soit chargé à +10 coulombs et l'autre à -10 coulombs. La présence de charges électriques importantes mais de signes opposés sur les deux conducteurs génère un champ électrique entre eux, orienté de la charge positive vers la charge négative. De plus, une différence de potentiel électrique apparaît entre les deux conducteurs : le conducteur chargé positivement présente un potentiel plus élevé que le conducteur chargé négativement.

Équation du circuit du condensateur

Article sur l'équation du circuit de condensateur

Un condensateur possède une certaine capacité. Si la capacité requise n'est pas disponible, on peut connecter deux condensateurs ou plus pour l'obtenir. Pour connecter correctement les condensateurs, il est nécessaire de bien connaître le fonctionnement des circuits de condensateurs. 🙂

Équation du circuit du condensateur 1 Avant d'étudier le condensateur Pour comprendre un circuit, il est essentiel de comprendre les symboles suivants. Les deux traits verticaux du symbole du condensateur représentent les deux conducteurs d'un condensateur plan. Dans le symbole de la pile, le trait vertical le plus long représente un potentiel élevé (+) et le plus court un potentiel faible (-). Le trait horizontal, présent aussi bien dans le symbole du condensateur que dans celui de la pile, représente le câble.

Capacité du condensateur

Définition de la capacité des condensateurs

Un petit verre peut contenir un peu d'eau, tandis qu'un grand verre peut en contenir davantage. Plus le volume du verre est important, plus il peut contenir d'eau. Ainsi, chaque verre possède une capacité, ou une taille, qui lui permet de contenir de l'eau. À l'instar du verre, les condensateurs peuvent également stocker des charges électriques et de l'énergie potentielle électrique. La capacité d'un condensateur à stocker des charges électriques et de l'énergie potentielle électrique est appelée capacité.

Facteurs affectant la capacité

La capacité d'un verre à contenir de l'eau est déterminée par son volume. Qu'en est-il des condensateurs ? Qu'est-ce qui détermine leur capacité à stocker une charge électrique ?

Ajout de vecteurs

Article sur l'addition des vecteurs

1. Quantités de vecteurs et de scalaires

Outre les grandeurs fondamentales et dérivées, les grandeurs physiques se divisent en deux autres catégories : les grandeurs scalaires et les grandeurs vectorielles. La masse, la distance, le temps et le volume sont des grandeurs scalaires, c’est-à-dire des grandeurs qui possèdent une magnitude et non une direction. En revanche, le déplacement, la vitesse, l’accélération et la force sont des grandeurs vectorielles, c’est-à-dire des grandeurs qui possèdent une magnitude et une direction.

a. Différence entre une quantité scalaire et une quantité vectorielle

Si vous dites que la masse d'une balle est de 400 grammes, cette affirmation suffit à connaître la masse de la balle. Vous n'avez pas besoin de connaître sa direction pour la déterminer. Il en va de même pour le temps, la température, le volume, la densité, etc. Certaines grandeurs physiques ne peuvent être exprimées uniquement par leur magnitude. Si vous dites qu'un enfant parcourt 100 mètres, cette affirmation est insuffisante. Vous pouvez vous demander : où est-il allé ? Au nord, au sud, à l'est ou à l'ouest ? De même, si vous dites que vous poussez la table avec une force de 200 N…

Grandeurs physiques du mouvement linéaire

Article sur les grandeurs physiques du mouvement linéaire

1. Intervalle de temps

Lorsqu'un objet se déplace d'un endroit à un autre, il lui faut un certain laps de temps. Le symbole du temps est t (temps). L'unité de temps du Système international d'unités (SI) est la seconde (s).

2. Distance et déplacement

La distance est la longueur du trajet parcouru par un objet. C'est une grandeur scalaire, c'est-à-dire qu'elle ne dépend pas de la direction. Son symbole est d et son unité est le mètre (m).