DES ONDES STATIONNAIRES

1. Ondes longitudinales. — Construire un long ressort à boudin (4oo spires D = 3"-); avec du 111 de fer de o™, i (I, 20l. Suspendre celte hélice de fii de fer veriicalement par l'une de ses extrémités sous le bord d'une étagère. Egaliser autant que possible les distances des spires successives et placer entre ces spires des indei horizontaux de paille ou de papier à io"° les uns dos autres (/ = 1 5""). Prendre alors dans la main l'eTtrémité inférieundu ressort sans exereer d'effort de traction.

Quand on déplace brusquement la main dans le sens vertical, il

se produit une onde longitudinale qui se propage le long de l'hélirc

et se rëOéchit successivement aux deux extrémités. On mesurera

A-, II. j

i;HAPITHK V. — AC<HSTlyi:K.

vilesse de propagation V endrteniiinanllenoiiiljredos réflexions

successives qui se prodntsenl peixiant un certain temps.

Donner ensuite ù la inain un mouvement vertical alternatif donl (in augmentera progressivement la fréquence.

, ii.

que le ressort

Pour une période plus longue que y> la force qui xerce sur la main est constamment dirifçée vers sa position initiale; autrement dit, il y a concordance de phase entre la force et le mouvement.

< juaiid on arrive vers la période y . il nV a presque aucun effort ù exercer pour eiilretentr un mouvement d'assez grande amplitude de l'extrémité qu'un lient à la main. On constatera même que, abandonné à lui-même, le ressort continuerait ce mouvement qui est son oscillation jiropre, donnant ainsi l'image des vibrations de l'air dans un tuyau fermé qui rend le son fondamental.

lîu eoiitinuant encore à augmenter la vitesse, la force sera d'abord en opposition de phase avec le mouvement, puis une seconde résonance se produira pour la période -^- Mais l'onde statiunnaire que Ion obtient abus possède un nœud ù chaque

extrémité; c'est-à-di

e que, 1

ne les elTorts exerces sur la main

soient assez intenses, les déplacements de la main n'ont besoin que d'être beaucoup plus petits que ceux qui se produisent au milieu du ressort. On constatera même que, si l'on arrête complètement la main, le ressort continue ce mouvement qui est encore un régime d'oscillation propre.

Kn augmentant de nouveau la vitesse, le ressoit se partagera en deux segments séparés par un nœud. Ce nœud remontera progressivemeni à mesure que la vitesse croitra et l'on obtiendra des résonances de la première espèce ou de la seconde pour des fréquences qui se succé<leiont comme celles des harmoniques des tuyaux fermés ou ouverts (114, 1 17, 135).