Les ondes mécaniques

Une onde mécanique est une perturbation qui se propage dans un milieu matériel sans transport de matière. On distingue les ondes transversales (la perturbation est perpendiculaire à la direction de propagation, comme une vague ou une onde sur une corde) et les ondes longitudinales (la perturbation est parallèle à la direction de propagation, comme le son). Une onde périodique se caractérise par sa période T (durée d'un cycle, en secondes), sa fréquence f = 1/T (nombre de cycles par seconde, en hertz), sa longueur d'onde λ (distance parcourue pendant une période) et sa célérité v (vitesse de propagation dans le milieu). La relation fondamentale est λ = v × T = v/f. La célérité dépend du milieu : le son se propage à environ 340 m/s dans l'air (20°C), 1 500 m/s dans l'eau et 5 000 m/s dans l'acier. Plus le milieu est dense et rigide, plus le son est rapide. L'amplitude de l'onde détermine son intensité (volume du son, hauteur de la vague). La fréquence détermine la hauteur du son : grave (basses fréquences, ~20 Hz) à aigu (hautes fréquences, ~20 000 Hz). Les ultrasons (> 20 kHz) et les infrasons (< 20 Hz) sont inaudibles pour l'oreille humaine.