Fiche d’exercices de Ondes, son et optique avec corrigé

Une corde de longueur 1,2 m et de masse 20 g est tendue avec une tension de 20 N. Trouvez la vitesse v des ondes transversales sur celle-ci.

Une onde sonore dans l’air a une fréquence de 10 kHz et une longueur d’onde de 0,0343 m. Trouvez sa vitesse v.

Une corde fixée aux deux extrémités mesure 0,5 m de long ; les ondes s’y propagent à 120 m/s. Trouvez la fréquence f₂ de son harmonique de rang 2.

Un objet se trouve à 4 cm devant une lentille mince convergente de distance focale 8 cm. Trouvez la distance de l’image d_i. Utilisez la convention de signes 1/f = 1/d_o + 1/d_i (f < 0 pour une lentille divergente, d_i < 0 pour une image virtuelle).

Un objet se trouve à 4 cm devant un miroir concave de rayon de courbure 20 cm. Trouvez le grandissement m (négatif pour une image renversée).

Une fibre optique a un cœur d’indice n₁ = 1,5 et une gaine d’indice n₂ = 1,49. Trouvez le plus grand angle θ_a avec l’axe de la fibre sous lequel la lumière venant de l’air peut entrer par l’extrémité de la fibre et rester guidée par réflexion totale interne.