A ma grande surprise j’ai appris que les enfants ne semblaient pas étudier par l’expérimentation au college ou au lycée (ceux de mes enfants du moins) la propagation des ondes, comme nous le faisions « de mon temps » avec l’échelle de perroquet ou avec la cuve à ondes. C’est bien dommage car nous savons bien qu’expérimenter par les sens les lois physiques donne les meilleurs chances de profondément intégrer les notions…
Bref, je me suis donc fait un devoir de leur montrer l’expérience moi-meme (ils verront les notions physiques en cours).
j’ai donc fabriqué une échelle de perroquet qui permet de représenter une onde à une dimension.
un moyen super fun de comprendre le mécanisme de propagation, et en plus c’est beau et relaxant à regarder…
Une expérience pour expliquer la propagation des ondes : l’ondoscope ou échelle de perroquet
Ingredients
- piques à brochettes
- perles de bois - à trouver en magasin de loisirs créatifs
- ruban de tissu
Instructions
très simple le process : vous fixez les boules en bois à chaque extrémités des piques à brochettes (au pistolet à colle)
vous les fixez de façon parfaitement centrée et perpendiculaire sur le ruban (toujours au pistolet à colle), à intervalle régulier (moi j'ai pris 8cm)
et voilà !
plus qu'à tendre le ruban entre deux supports (plus c'est tendu plus le dispositif est efficace !)
Si vous déplacez une tige et la laissez revenir à la position d'équilibre, le mouvement va se propager, puis rebondir sur le support du bout et revenir... vous pouvez essayer toutes les combinaisons : des ondes qui se croisent, des ondes qui s'annulent, des paquets d'ondes...
Quelques explications sommaires : Une onde est une déformation ou une vibration qui se propage dans un milieu qui permet sa propagation.
La propagation résulte de la mise en mouvement d’une particule dans le temps et dans l’espace par rapport au milieu.
La propagation d’une onde est caractérisée par sa vitesse de propagation, sa longueur d’onde, et sa fréquence
Lorsque votre main écarte le barreau de sa position d’équilibre, elle fournit de l’énergie à cette tige. Cette énergie est libérée lorsque la tige revient à sa position d’équilibre et donne son énergie au barreau suivant qui va, à son tour s’écarter de sa position d’équilibre. Ce motif va alors se répéter : la perturbation se propage ainsi de façon orthogonale à la direction de la propagation.
La célérité de l’onde dans ce dispositif dépend de l’inertie du système, c’est à dire de la masse des perles : si leur masse augmente la célérité de l’onde diminue. Mais la célérité de l’onde dépend également de la tension du ruban : si la tension du ruban augmente la célérité fait de même.
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