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92190bab
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92190bab
authored
Feb 07, 2026
by
Claude Meny
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...of-wave-and-wave-phenomena-2/20.overview/cheatsheet.fr.md
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92190bab
...
...
@@ -404,6 +404,54 @@ vers principe de ... le nom
*
L'
**onde harmonique**
est une
*onde périodique*
décrite par une fonction
*sinusoïdale*
.
##### Quel est le cycle d'une onde harmonique ?
*
Le cycle d'une onde harmonique est un
**cycle sinusoïdal**
, décrit par la
*projection sur un axe*
quelconque $
`Ox`
$ de l'
*extrémité $`P`$ d'un vecteur $`\vec{OP}`$*
de
*norme constante $`A`$*
effectuant
*un tour*
sur lui-même à
*vitesse angulaire constante*
dans
le
*sens trigonométrique direct*
.
<br>
Au cours d'un cycle sinusoïdal, l'extrémité $
`P`
$ parcours à vitesse constante un cercle
de centre $
`O`
$ et de rayon $
`A`
$.
Figure
##### Peut-on quantifier la phase d'une onde harmonique ?
*
*Chaque position du vecteur tournant*
correspond à
*un point $`P`$ du cycle*
sinusoïdale,
et est repéré par
**un angle $`\varphi`$ **
par rapport à une direction orientée par un axe.
*
Dans un cycle, le point $
`P`
$ décrivant un cercle centré sur $
`O`
$, l'
**
angle de phase $
`\varphi`
$
est limité au domaine :
*
*$`\varphi\in [\,0\,,\,2\pi\,[`$*
lorsqu'il est exprimé
*en radian*
.
*
*$`\varphi\in [\,0°\,,\,360°\,[`$*
lorsqu'il est exprimé
*en degré*
.
*
##### Quelle est la période temporelle d'une onde harmonique ?
*
La
**période temporelle**
d'une onde harmonique est la
*durée d'un cycle sinusoïdal*
,
donc le temps que prend l'extrémité $
`P`
$ pour effectuer un tour du cercle qu'elle décrit.
<br>
Son
**unité SI**
est la seconde par cycle :
*$`s\cdot cycle^{-1}`$*
##### Quelle est la fréquence temporelle d'une onde harmonique ?
*
La
**fréquence temporelle**
, souvent notée
**$`\boldsymbol{\nu}`$**
, est le
*nombre de cycles sinu^oïdaux par unité de temps*
.
<br>
La fréquence temporelle est donc l'
*inverse de la période temporelle*
:
**$`\boldsymbol{\nu=\dfrac{1}{T}}`$**
.
*
*Dans le SI*
, système international d'unité, elle s'exprime en
*cycles par seconde*
encore appelé
*Hertz*
de notation
**$`Hz`$**
($
`\text{cycles}.s^{-1}=Hz`
$
*
).
##### Qu'appelle-ton pulsation temporelle d'une onde harmonique ?
à faire
##### Quelle fonction mathématique pour représenter une onde harmonique ?
*
Mathématiquement les fonctions
**sinus et cosinus**
possèdent le
*même profil*
sinusoïdale,
mais
*décalé d'un quart de période*
.
...
...
@@ -460,12 +508,36 @@ vers principe de ... le nom
!!!! _ou donne (fonctions arcsin, arccos, arctg)_
!!!! _la valeur de l'angle en degré, alors que nous pensons les angles en radian._
!!
*Pour aller plus loin :*
sur la réalité d'une onde harmonique
!!
!!
* L'*
onde harmonique
*
$
`U(t)`
$ ayant commencé infiniment loin dans le passé et se prolongeant
!! infiniment loin dans le futur, (t
\i
n]-
\i
nfty
\,
,
\,
+
\i
nfty
\,
[
)
`$, à chaque instant elle
!! *porte une énergie infinie*. Ainsi une onde harmonique pure ne peut être qu'une
!! *idéalisation de toute onde réelle*.
!!
!! * Cependant, un profil d'onde sinusoïdal limité dans le temps se rencontre souvent :
!! - un son pur continue
!! - un laser
!! - les vagues
!! Sans le préciser, nombre de profils d'onde naturelle se rapproche d'une onde sinusoïdale :
!! - tronquée : onde sinusoïdale définie sur un intervalle de temps limité $`
(t
\i
n ]t_1
\,
,
\,
t_2
[
)
`$
!! - amortie : L'amplitude de l'onde harmonique croît puis décroit plus ou moins lentement.
!! *Pour aller plus loin :* l'onde harmonique, une brique pour reconstruire toute onde.
!!
!! L'*intérêt* des ondes harmoniques, démontré par le *théorème de Fourier*,
!! provient de leur *aptitude, par superposition* d'un nombre fini ou infini d'ondes
!! harmoniques de différentes fréquences, amplitudes et phases à l'origine, de
!! *reconstruire toute onde*, qu'elle soit périodique ou apériodique.
<!--------
! <details markdown=1>
! <summary>
! Rappel : définition d'un angle et d'un angle solide
! </summary>
! A faire;
! </details>
---------->
<br>
...
...
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