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WorksheetsTSpé56-Ch17-Propagation des ondes
Total questions: 20
Worksheet time: 30mins
Le sol2 (f = 200 Hz) dans l'air (c=340 m/s)
La période correspondant à cette fréquence est 5 ms
La longueur d'onde dans l'air correspondant à cette vibration est 1,7 m
L'onde se propage de 1 km en 3 secondes
Si la fréquence augmente, alors la longueur d'onde augmente (on suppose que la célérité ne dépend pas de la fréquence)
Le son
Le son est une onde longitudinale
Le son est une onde de compression-dilatation : les couches d'air subissent une perturbation de surpression et une perturbation de déplacement au passage de l'onde
Les fréquences audibles sont dans la gamme 20 Hz - 20 kHz.
On appelle ultrasons les sons de fréquence inférieure à 20 Hz
Son musical et grandeurs physiques
Le "volume sonore" (son fort ou faible) est associé à l'intensité ou le niveau d'intensité sonore
La hauteur d'un son est associée à sa fréquence
Si la fréquence augmente, les sons sont plus graves
Le timbre permet de distinguer deux sons de même hauteur et de même "volume sonore". Il peut être analysé par une analyse spectrale
Enregistrements à l'orchestre
4 violons jouant au même niveau L0 ont une intensité sonore I 4 fois plus grande qu'un seul des violons
4 flutes jouant au même niveau L0 ont un niveau d'intensité sonore L plus élevé de 6 dB
Si le signal d'un enregistrement audio baisse de 20 dB, c'est que l'intensité sonore I a été divisée par 100
Le seuil de douleur est d'environ 1200 dB
Ménagez vos oreilles
Si la puissance émise est P = 10 W est répartie sur une surface S = 2 m2, alors l'intensité sonore I = 5 W/m2
Si l'intensité sonore I double, alors le niveau d'intensité L augmente de +3 dB
Si le niveau d'intensité sonore augmente de 20 dB (2B), alors l'intensité sonore I est multipliée par 100 (102)
Si I est multiplié par 1000, alors L augmente de 1000 dB
L'intensité (sonore ou lumineuse)
I (W/ m2 ) = P(W) / S ( m2 )
Si 50 W sont transférés pendant 10 s alors l'intensité est de 5W/m2
Si 5 mW sont déposés sur un détecteur de 1 cm2 alors l'intensité lumineuse (irradiance) est de 50 W/m2
Si 50 W sont transférés pendant 10 s alors l'énergie déposée est E=500J
Echolocalisation - La chauve souris émet des cris brefs de fréquence f = 40 kHz - La célérité est VUS= 340 m/s
L'onde parcourt une distance de 3,4 m en 10 ms
La période T de l'onde émise par la chauve souris est 25 ms
La longueur d'onde du signal est d'environ 9 mm
Si la chauve souris détecte un retard de 20 ms pour l'écho de son cri, elle est donc à 3,4 m de l'obstacle.
Relier célérité v, période T, fréquence f et longueur d'onde λ
"La propagation d'une perturbation sans transport de matière dans un milieu matériel" est la définition de
une onde
une onde matérielle
onde mécanique
une onde septimus
Niveau d'intensité sonore L
2 violons de niveau d'intensité sonore L = 60 dB chacun ont un niveau global de 120 dB
2 violons de niveau d'intensité sonore L=70 dB chacun ont un niveau global de 73 dB
100 violons de niveau d'intension sonore L = 75 dB ont un niveau global de 95 dB
120 dB (décibels) = 12 B (Bell)
L'intensité sonore I, dans le cas d'une émission isotrope sans obstacle...
augmente proportionnellement à la distance à la source
augmente proportionnellement au carré la de distance à la source
diminue proportionnellement à la distance à la source
diminue proportionnellement au carré la de distance à la source
Déterminer la valeur en dB du niveau d'intensité sonore pour un son d'intensité sonore I = 1,0x10-5 W·m-2. (seuil de détection I0 =1,0x10-12 W·m-2)
(a)
Une onde sonore rencontre un obstacle. Avant l'obstacle, le niveau d'intensité sonore est de 80 dB et après l'obstacle, il est de 62 dB. Que vaut l'atténuation ? On écrira la valeur (positive) de l'atténuation en dB
(a)
Un chanteur émet une puissance sonore de 40W. Si le son se répartit sur une surface de 5m2, l'intensité sonore perçue est de :
200 W.m-2
8 W.m-2
200 dB
8 dB
Dans les conditions usuelles, la célérité d'une onde sonore dans l'air est d'environ :
340 m.s-1
1500 m.s-1
3,00x108 m.s-1
1200 km/h
Le retard à la perturbation pour une onde correspond à :
un temps
une distance
une masse
une quantité de matière
La célérité des ultrasons est v = 1500 m/s et la fréquence f = 2,0 MHz
λ=fv
λ=fv
La longueur d'onde est 0,75 mm
On peut construire une image avec des détails à l'échelle du mm
le spectre d'une étoile qui s'éloigne de nous subit
un décalage vers le rouge
un décalage vers le bleu
un décalage vers le vert
L'effet doppler est utilisé :
En sécurité routière
en médecine
en astrophysique
pour déterminer une vitesse
Que peut on dire de fréquence reçue par un récepteur qui se rapproche de l'émetteur ?
freçue = fémise
freçue plus grande que fémise
freçue plus petite que fémise
