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f4ae25fd
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f4ae25fd
authored
Mar 30, 2023
by
Claude Meny
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f4ae25fd
...
...
@@ -292,44 +292,53 @@ RÉSUMÉ
------------------------------------------
#### Qu'est-ce qu'une onde progressive sinusoïdale ?
#### Qu'est-ce qu'une onde sinusoïdale plane progressive ?
*
L'élongation de l'onde est une fonction temporellement périodique,
caractérisée par une pulsation $
`\omega\,\quad (rad\,s^{-1})`
$.
*
Les fronts d'onde sont de plan.
*
L'onde se propage :
$
`\Longrightarrow`
$ couplage des coordonnées de temps et d'espace de la forme :
<br>
#### Comment décrire mathématiquement une onde progressive sinusoïdale ?
#### Comment décrire mathématiquement une onde p
lane p
rogressive sinusoïdale ?
@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@
##### L'équivalence des fonctions sinus et cosinus.
*
Fonctions
**sinus et cosinus**
représentent
*une même fonction, déphasée de $`\pi/2`$*
.
$
`sin (\varhi) = cos (\varhi + \pi/2)`
$.
*
Fonctions
**sinus et cosinus**
représentent
*une même fonction, déphasée de $`\pi/2`$*
:
<br>
1$
`\boldsymbol{\mathbf{sin (\varphi) = cos (\varphi + \pi/2)}}`
$
*
.
*
$
`\Longrightarrow`
$ Les écritures d'une onde plane progressive sinusoïdale avec une fonction sinus ou une fonction cosinus sont équivalentes.
<br>
**$`\mathbf{U(x,t)=A\cdot cos\,(\omega t -
kx
+ \varphi)}`$**
$
`\quad = A\cdot cos \Big(\omega t -
kx
+ \underbrace{ \varphi + \dfrac{\pi}{2}}_{\color{blue}{=\;\varphi'}} - \dfrac{\pi}{2}\Big)`
$
**$`\mathbf{U(x,t)=A\cdot cos\,(\omega t -
\vec{k}\cdot\vec{r}
+ \varphi)}`$**
$
`\quad = A\cdot cos \Big(\omega t -
\vec{k}\cdot\vec{r}
+ \underbrace{ \varphi + \dfrac{\pi}{2}}_{\color{blue}{=\;\varphi'}} - \dfrac{\pi}{2}\Big)`
$
$
`\quad = A\cdot
\;\underbrace{cos \Big[\,\Big(\omega t -
kx
+ \varphi'\Big) - \dfrac{\pi}{2}}_{\color{blue}{cos(a-\pi/2)\\\;=cos(a)\,cos(\pi/2)+sin(a)\,sin(\pi/2)\\=\;sin(a)}}\Big]`
$
**$`\
quad=A\cdot sin\,(\omega t - kx + \varphi')
`$**
**$`\quad\quad\quad \text{avec } \varphi'=\varphi + \dfrac{\pi}{2})`$**
\;\underbrace{cos \Big[\,\Big(\omega t -
\vec{k}\cdot\vec{r}
+ \varphi'\Big) - \dfrac{\pi}{2}}_{\color{blue}{cos(a-\pi/2)\\\;=cos(a)\,cos(\pi/2)+sin(a)\,sin(\pi/2)\\=\;sin(a)}}\Big]`
$
**$`\
boldsymbol{\mathbf{\quad=A\cdot sin\,(\omega t - \vec{k}\cdot\vec{r} + \varphi')}}
`$**
$
`\quad\quad\quad \text{avec } \varphi'=\varphi + \dfrac{\pi}{2})`
$
*
L'utilisation de la
**fonction cosinus**
sera
*privilégiée*
:
*
à cause de sa parité qui implique : $
`U(x,t)=A\cdot cos\,(\omega t - kx + \varphi) = A\cdot cos\,(kx - \omega t - \varphi)`
$
*
pour une
*identification*
directe avec l'
*écriture en notation complexe*
.
*
pour une
identification
directe avec l'
*écriture en notation complexe*
.
##### L'écriture en notation complexe.
##### L'écriture en notation complexe.
#### L'onde progressive sinusoïdale est-elle physiquement réaliste ?
#### L'onde p
lane p
rogressive sinusoïdale est-elle physiquement réaliste ?
*
Une onde progressive sinusoïdale $
`U(\vec{r},t) = U_0\cdot \cos(\
vec{k}\cdot\vec{r}-\omega t
)`
$ :
*
Une onde progressive sinusoïdale $
`U(\vec{r},t) = U_0\cdot \cos(\
omega t - \vec{k}\cdot\vec{r} + \varphi
)`
$ :
*
existe de tout temps : $
`t\in ]-\infty ; +\infty[`
$
*
est définie en tout point de l'espace, de vecteur position $
`\vec{r}`
$
...
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