Aurélie 16/01/12
 

 

   Les ondes mécaniques progressives : concours Orthoptie Paris Descartes 2011.




Cochez la ( les ) proposition(s) vraie(s).


On crée une perturbation à l'une des extrémités d'une corde. L'onde observée est :
A) Transversale.
Vrai.
B ) Longitudinale.
C ) A deux dimensions. ( à une dimension, l'onde se propage dans la direction de la corde, la déformation étant perpendiculaire àla corde ).
D ) A trois dimensions
.
E) aucune des propositions ci-dessus.

La célérité de l'onde dépend :
A) de la nature de la perturbation.
B) de la tension de la corde. Vrai.
C) de la longueur de la corde.
D)  de la masse par unité de longueur de la corde. Vrai.
E) Aucune des propositions ci-dessus.


Une onde sonore est émise à 15 m au-dessus de la surface de la mer. Au bout de combien de temps sera-t-elle détectée à 30 m de profondeur ? On ne tiendra pas compte du phénomène de réflexion.
 vair = 340 m/s ; veau = 1500 m/s.
A) 30,1 ms ; B) 44,2 ms ; C) 64,2 ms ; D) 132,4 ms ;
E) Aucune des propositions ci-dessus.
15 /
 vair + 30 / veau=  15/340 +30 / 1500 =0,0441 +0,02 = 0,0641 s = 64,1 ms.
 
.
.

Les ondes mécaniques périodiques.
A ) Une onde périodique est forcément sinusoïdale.
B) 
La fréquence est proportionnelle à la période. ( la fréquence est l'inverse de la période).
C ) La périodicité spatiale d'une onde sinusoïdale l, est la distance parcourue par l'onde pendant une durée égale à la moitié de la période T de la source.
( distance parcourue par l'onde pendant une durée égale la période T de la source).
D )la relation entre longueur d'onde, période, célérité est : l = v f = v/T. (  l = vT = v / f ).
E) Aucune des propositions ci-dessus.  Vrai.

Milieu dispersif :
A ) l'air est un milieu dispersif pour les ondes sonores. 

B) 
l'eau de mer est un milieu dispersif.
C ) une corde de piano est un milieu dispersif
.
D ) il y a dispersion des ondes progressives sinusoïdales si leur célérité dépend de la fréquence de la source.
 Vrai.
E) Aucune des propositions ci-dessus.



Lors d'un examen abdominal, un médecin utilise une sonde qui délivre des ondes ultrasonores de fréquence f = 3 MHz. La célérité des ondes ultrasonores dans les milieux biologiques est v = 1540 m/s. La qualité de l'image est d'autant meilleur que le faisceau ultrasonore est étroit. La valeur de la longueur d'onde de cette onde ultrasonore est : 
A ) l = 1,2 mm. (l = v/f = 1540 / 3 106 =5,13 10-4 m ~ 0,51 mm ).
B)  l = 0,19 mm.
C )
l = 11 mm.
D ) 
l = 0,51 mm. Vrai.
E) Aucune des propositions ci-dessus.




La sonde échographique émet l'onde ultrasonore er reçoit son écho après réflexion sur un organe à travers une ouverture circulaire. Pour obtenir une image avec la meilleure précision, le diamètre de cette ouverture doit être :
A ) égal ou supérieur à 0,2 mm. (  si le diamètre de l'ouverture est de l'ordre de grandeur de la longueur d'onde, soit 0,5 mm, on observe un phénomène de diffraction)
B )
égal ou inférieur à 0,5 mm.
C )
égal ou supérieur à 1 cm.  Vrai.
D )
égal ou inférieur à 1,1 cm.
E) Aucune des propositions ci-dessus. 








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