Comment jouer à Cuve à ondes
- Choisis un essai et lis sur la carte le comptage, la photo ou la fréquence de la barre.
- Compte les intervalles entre crêtes, pas les crêtes, et utilise v = f·λ pour relier vitesse, fréquence et longueur d'onde.
- Tape ta prédiction et appuie sur Démarrer. La barre remplit la cuve de vaguelettes en temps réel.
- Compare les repères orange avec les lignes claires des crêtes, ou avec la position de la première vaguelette.
Mesurer une longueur d'onde
Une cuve à ondes est un plateau d'eau peu profond éclairé par-dessus, si bien que les crêtes apparaissent comme des lignes claires sur le sol. Une barre qui entre et sort de l'eau à rythme régulier envoie un train de vaguelettes droites dans la cuve. La longueur d'onde λ est la distance d'une crête à la suivante. Il est difficile de mesurer précisément un seul intervalle : mieux vaut mesurer sur beaucoup de crêtes et diviser, en se souvenant que n crêtes à la suite n'ont que n − 1 intervalles entre elles. Les photos aident aussi, à condition de corriger leur échelle. Longueur d'onde, fréquence et vitesse sont liées par v = f·λ : chaque crête avance d'une longueur d'onde pendant que la barre fabrique la suivante. La vitesse des vaguelettes dépend de la profondeur : en eau moins profonde, elles ralentissent. La barre produit toujours autant de crêtes par seconde, donc elles se resserrent et la longueur d'onde raccourcit. C'est pourquoi les vagues se pressent en arrivant sur une plage.
Un modèle d'apprentissage ciblé
L'eau est idéale : les vaguelettes sont des sinusoïdes droites parfaites qui ne s'amortissent pas, et rien ne se réfléchit au bout. La barre frappe l'eau 8 fois par seconde, en partant du repos. Les vaguelettes avancent à 40 cm/s en eau profonde et à 24 cm/s au-dessus du haut-fond, en changeant de vitesse pile à la marche ; la fréquence est partout la même. La luminosité indique la hauteur de l'eau. Une réponse à 2 % près est juste.