Aurélie 20/03/08
 

 

Analyse détaillée d'exercices réalisés sous forme de QCM.

Autour des ondes sonores

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célérité du son.

Texte : expression de la célérité du son dans un gaz : où p est la pression du gaz, m la masse volumique ; a dépend de la nature du gaz.

Analyse :

Question relative à l'unité de a.

a= v²m/p.
vitesse : longueur / temps ; [v] =L T-1 ; [v2] =L2 T-2 ;

m : masse(kg) / volume m3 : [m ] =M L-3 ;

pression (Pa) = force (N) / surface (m²) = masse (kg) * accélération (m/s²)/ surface (m²) soit [p] =M L-1 T-2 ;
[v²m ] =L2 T-2 M L-3 = M L-1 T-2

[a] = M L-1 T-2M-1 L T2 ; a est une grandeur sans dimension.

 



 


ondes en phase ou en opposition de phase.

Texte :

Fréquence des ondes sonores f = 1000 Hz . On donne la célérité des ondes dans l'air et dans l'eau :

cair = 340 m/s ; ceau = 1500 m/s.

Analyse :

Question relative à la distance d minimale telle que les ondes reçues par les micros soient en phase.

La fréquence est une grandeur constante quel que soit le milieu de propagation ; par contre, la célérité et la longueur d'onde, varient suivant le milieu.

Dans l'air : lair = cair/f = 340/1000 = 0,34 m

Dans l'eau : leau = ceau/f = 1500/1000 =1,5 m.

Les ondes reçues par les micros sont en phase si la distance d est un multiple de la longueur d'onde.

dmin eau = 1,5 m ; d mini air = 0,34 m.

Question relative à la distance d minimale telle que les ondes reçues par les micros soient en opposition de phase.

Les ondes reçues par les micros sont en opposition de phase si la distance d est un multiple impair de la demi-longueur d'onde.

dmin eau = 0,75 m ; d mini air = 0,17 m.

 

 





 

Web

www.chimix.com


réflexion d'une onde sur un mur.

Texte :

Fréquence de l'onde : f = 1000 Hz ; célérité cair = 340 m/s ; L = 100 m. L'onde émise par le haut parleur se réfléchit sur le mur.

L'oreille perçoit deux sons distincts si l'intervalle de temps séparant leurs réceptions est supérieur à 0,10 s.

Analyse :

Question relative à la distance d conduisant à la réception d'un seul son.

L'onde incidente atteint l'auditeur à la date t1 =(L-d)/cair.

L'onde incidente atteint le mur et se réfléchit à la date t =L/cair.

L'onde réfléchie atteint l'auditeur à la date t2 =t+d/cair=( L+d)/cair.

t2-t1 =2d/cair.

L'oreille perçoit un son unique si t2-t1 est inférieur ou égal à 0,1 s.

t2-t1 < =0,1 ; 2d/cair < =0,1 ; d < ½(t2-t1 )cair ; d <0,5* 0,1 *340 ; d <17 m.








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