Comment jouer à Machine à ondes
- Choisis un essai et lis sur la carte la corde, la fréquence et la longueur d'onde.
- Utilise v = f·λ et T = 1 ÷ f ; la longueur d'onde est la distance d'une crête à la suivante.
- Tape ta prédiction et appuie sur Démarrer. Le moteur remplit la corde d'ondes en temps réel.
- Compare les repères orange avec les crêtes sur la corde, ou avec la distance atteinte par les ondes.
Longueur d'onde, fréquence et période
Secoue un bout d'une corde de haut en bas à un rythme régulier, et un train d'ondes la parcourt. La fréquence f, c'est le nombre de secousses, et donc d'ondes, que tu fais chaque seconde ; elle se mesure en hertz (Hz). La période T est la durée d'une secousse : T = 1 ÷ f, donc 2 Hz signifie une onde toutes les 0,5 s. La longueur d'onde λ est la longueur d'une onde, d'une crête à la suivante. Les trois sont liées par la vitesse de l'onde. Pendant une période, la première onde avance exactement d'une longueur d'onde avant que la suivante ne parte, donc v = λ ÷ T = f·λ. La vitesse est fixée par la corde, par sa tension et son poids, pas par ta main. Si tu secoues plus vite la même corde, il y entre plus d'ondes : elles raccourcissent. Et si tu secoues plus fort au même rythme, les ondes sont plus hautes, mais leur vitesse et leur longueur restent les mêmes. Observe un seul point de la corde, comme une perle : il monte et descend une fois par période.
Un modèle d'apprentissage ciblé
La corde est idéale : les ondes gardent leur forme et leur vitesse, et rien ne se perd. Le moteur déplace le bout selon une sinusoïde parfaite, en partant du repos ; le front du train d'ondes avance à la vitesse de la corde, et rien ne se réfléchit à l'autre bout. Les hauteurs sont dessinées plus grandes que les longueurs. L'amplitude n'a aucun effet sur la vitesse ni sur la longueur d'onde, comme pour des ondes douces sur n'importe quelle corde réelle. Les essais se jouent en temps réel. Une réponse à 2 % près est juste.