QCM
acoustique, ondes, concours Audioprothésiste Bordeaux 2018.
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Acoustique.
Question 17 L'intensité sonore en champ libre décroît en 1 / r2
( où r désigne la distance par rapport à la source). A 8 m d'un
marteau-piqueur, le niveau sonore mesuré vaut 101 dB. A quelle distance
du marteau-piqueur devrions nous nous positionner si l'on souhaite un
niveau sonore de 89 dB.
A. 14,5 m.
B.43,2 m.
C. 31,8 m. Vrai.
D. 16,4 m.
E. 24,5 m.
I1 = k / 82 avec k une constante. I1 = I0 1010,1 ;
I2 = k / r2 ; I2 = I0 108,9 ; I1 / I2 = 1010,1-8,9=101,2.
I1 / I2 =(r / 8)2 ; r / 8 = 100,6 ; r ~ 8 x4 ~32 m.
Question 18
Lorsque
deux sons différents nous parviennent en même temps aux oreilles, ce
sont les intensités sonores qui s'ajoutent. Déduisez -en le niveau
sonore total lorsque nous arrivent aux oreilles trois sons de niveaux
sonores de 62 dB, 68 dB et 67 dB.
A. 70,3 dB.
B. 71,1 dB. Vrai.
C. 65,7 dB.
D. 197 dB.
E. 70,8 dB.
I1 = I0 106,2 = 1,58 106 I0. I2 = I0 106,8 = 6,31 106 I0. I3 = I0 106,2 = 5,01 106 I0.
Itotal = 1,29 107 I0. Ltotal = 10 log(1,29 107 ) = 71,1 dB.
Question 19 Lorsqu'on
étudie le niveau sonore et que l'on souhaite avoir une information
quant à la répartition en fréquence de l'énergie, on mesure le niveau
sonore par bande d'octave. Le niveau sonore global correspond alors au
niveau de la somme des intensités dans les différentes bandes d'octave.
On donne la répartition par bandes d'octave suivante :
Fréquence Hz
|
63
|
125
|
250
|
500
|
1000
|
2000
|
4000
|
Niveau dB
|
65
|
70
|
68
|
62
|
63
|
64
|
60
|
I / I0 =100,1 N
|
3,16 106
|
107
|
6,31 106
|
1,58 106
|
2,0 106
|
2,51 106
|
106
|
Itotal / I0 = 2,656 107 ; Ltotal = 10 log(2,656 107) =74,2 dB.
A. 74,2 dB. Vrai.
B. 77,7 dB.
C. 65,8 dB.
D. 75,8 dB.
E. 452 dB.
Question 20
Lorsque
l'on souhaite tenir compte de la réponse de l'oreille qui n'est pas
identiquement sensible à toutes les fréquences, on applique une
correction aux niveaux sonores par bande d'octave en pondérant chaque
niveau par un coefficient normalisé. l'unité devient akors dB(A)
et représente alors une unité subjective caractéristique de la
sensation de niveau sonore. Calculer le niveau sonore en dB(A) du
son de la question précédente.
Fréquence Hz
|
63
|
125
|
250
|
500
|
1000
|
2000
|
4000
|
Niveau dB
|
65
|
70
|
68
|
62
|
63
|
64
|
60
|
Pondération
|
-26
|
-16
|
-8
|
-3
|
0
|
1
|
1
|
Niveau dB(A)
|
39
|
54
|
60
|
59
|
63
|
65
|
61
|
I / I0 =100,1 N
|
7,94 103
|
2,51 105
|
106
|
7,94 105
|
2,0 106
|
3,16 106
|
1,26106
|
Itotal / I0 = 8,47 106 ; Ltotal = 10 log(8,47 106) =69,3 dB(A)
A. 73,2 dB(A). .
B. 69,3 dB(A). Vrai
C. 72,3 dB(A).
D. 60,8 dB(A).
E. 401,0 dB(A).
Question 21 On appelle niveau équivalent d'une campagne de mesures de niveaux sonores le niveau moyen durant la duurée de la campagne.
Léq = 10 log(Imoyen / I0).
Concernant la campagne de mesures ci-dessous, Léq est égal à :
Numéro de la mesure
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
Niveau dB
|
55
|
54
|
52
|
56
|
58
|
57
|
53
|
I / I0 =100,1 N
|
3,16 105
|
2,51 105
|
1,58 105
|
3,98 105
|
6,31 105
|
5,01 105
|
2,0 105
|
Itotal / I0 = 2,46 106 ; Imoyen / I0 = 2,46 106 / 7 =3,51 105 ; Léq= 10 log(3,51 105) =55,5 dB.
A. 63,9 dB.
B. 56,5 dB.
C.54,4 dB
D. 55,5 dB. Vrai.
E. 55,1 dB.
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Question 22 Si l'on tient compte de la durée d'intégration t utilisée pour effectuer chacune des N mesures de niveau sonore, le niveau équivalent de la campagne de mesure de durée T = Nt : Léq = 10 log(Imoyen / I0) peut aussi s'écrire :
Réponse D.
Question 23
Concernant la campagne de mesures ci-dessous, Léq est égal à :
Durée (s)
|
0,5
|
1
|
1,5
|
2
|
2,5
|
3
|
3,5
|
Niveau dB
|
55
|
54
|
52
|
56
|
58
|
57
|
53
|
I / I0 =100,1 N
|
3,16 105
|
2,51 105
|
1,58 105
|
3,98 105
|
6,31 105
|
5,01 105
|
2,0 105
|
Itotal / I0 = 2,46 106 ; Imoyen / I0 = 2,46 106 x0,5 / 3,5 =3,51 105 ; Léq= 10 log(3,51 105) =55,5 dB.
A. 63,9 dB.
B. 56,5 dB.
C.54,4 dB
D. 55,5 dB. Vrai.
E. 55,1 dB. .
Question 24
Si on adopte une notation plus générale, on peut définir le niveau équivalent sur une période T par :
Le niveau d'exposition sonore ( SEL) correspond à T = 1 s.
A. Le SEL quantifie la dose d'énergie sonore reçue pendant la période T.
B.Le SEL quantifie la dose d'énergie sonore reçue pendant 1 s.
C. Le SEL quantifie la moyenne du niveau sonore reçue pendant 1 s.
D. A et C.
E. B et C. Vrai.
Question 25.
On
souhaite quantifier la dose de bruit subie par un professeur de
piano le mercredi. Pour ce faire, on mesure le niveau équivalent pour
chacune des différentes périodes Ti de la journée.
7 H de cours sans pause
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1 H accompagnement de trombone
|
3 / 4 H de flûte
|
1 H de pause
|
89,3 dB(A)
I / I0 =8,51 108
|
88,9 dB(A)
I / I0 =7,76 108
|
88,8 dB(A)
I / I0 =7,59 108
|
63,9 dB(A)
I / I0 =0,0245 108
|
Quelle formule vous semble correcte pour déduire le SEL de l'ensemble de la journée ?
avec T0 = 1 s. Réponse B.
Question 26.
Calculer le SEL de la journée.
A. 112,4 dB(A).
B. 90,2 dB(A).
C. 88,7 dB(A).
D. 134,2 dB(A). Vrai.
E. 89,6 dB(A)
(7 x8,51 +7,76 +0,75 x7,59 +0,0245 )x3600 108 =2,63 1013 ; 10 log(2,63 1013) = 134,2 dB(A).
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Question 27
La législation du travail considère que la journée de travail est de 8 heures. Les textes font référence au niveau Léq 8H ( dB(A) qui ramène la dose de bruit journalière sur une durée de 8 H. Quelle formule vous semble correcte pour déduire Léq 8H à partir du SEL ?
A. SEL / 8.
B. SEL-9.
C. SEL / 28800.
D. SEL-12,3.
E. SEL -44,6. Vrai.
Léq 8H =SEL- l0 log(8x3600) = SEL-44,6.
Question 28 Calculer Léq 8H du professeur de piano.
A. 112,4 dB(A).
B. 90,2 dB(A).
C. 88,7 dB(A).
D. 134,2 dB(A)
E. 89,6 dB(A). Vrai.
134,2-44,6=89,6 dB(A).
Question 29
Résumé du texye de loi : Léq 8h <80 dB(A) : aucun danger ; 80 < Léq 8h <80 dB(A) < 85 dB(A) : mise à disposition de protection.
Léq 8h >87 dB(A) : port de protection obligatoire. Ce
dernier seuil doit tenir compte de l'atténuation apporté par les
protections auditives.
Qu'en déduisez-vous concernant ce professeur de piano ?
A.Le port de protection est obligatoire. Le seuil de 87 dB(A) ne devrait pas être atteint. Vrai.
B. Le port de protection est obligatoire. Le seuil de 87 dB(A) pourrait cependant être atteint.
C.Une mise à disposition de protections doit être mise en place par l'école de musique.
D. aucun souci pareiculier.
E. Léq 8H ne peut pas être calculé dans ce cas. le texte de loi ne peut pas s'appliquer..
Ondes.
Question 32 A quelles expressions mathématiques de U1(t) et U2(t) correspond l'oscillogramme suivant.
A. U1(t) = 10 cos (3142 t). U2(t) = 5 cos (3142 t+p/2). Vrai
B. U1(t) = 10 cos (3142 t). U2(t) = 5 cos (3142 t+p/4).
C. U1(t) = 10 cos (3142 t). U2(t) = 5 cos (3142 t-p/2).
D.U1(t) = 10 cos (3142 t). U2(t) = 5 cos (3142 t-p/4).
E. U1(t) = 10 cos (3142 t). U2(t) = 5 cos (3142 t+p).
Question 33. On contrôle à
l'aide d'ultrasons une pièce en acier plongée dans une cuve remplie
d'eau. Le transducteur est à la fois émetteur et récepteur. A chaque
interface enntre deux milieux différents, une onde incidente donne
naissance à une onde réfléchie et une onde transmise. L'origine des
temps est l'instant d'émission de l'impulsion ultrasonore par le
transducteur.
d = 3 cm, distance entre le tranducteur et la pièce en acier.
e = 3,6 cm épaisseur de la pièce en acier
Veau = 1500 m/s, célérité des ultrasons dans l'eau.
Vacier = 6000 m/s. Célérité des ultrasons dans l'acier.
Calculer l'arrivée sur le transducteur des 4 échos.
A. 20 µs ; 26 µs ; 32 µs ; 40 µs.
B. 40 µs ; 52 µs ; 64 µs ; 80 µs. Vrai.
C. 26 µs ; 40 µs ; 52 µs ; 80 µs.
D. 40 µs ; 80 µs ; 120 µs ; 160 µs.
E. 40 µs ; 46 µs ; 52 µs ; 80 µs.
Réflexion sur l'avant de pièce : durée pour un aller retour dans l'eau : 2 d / veau = 0,06 / 1500 =4 10-5 s = 40 µs.
Réflexion sur l'arrière de la pièce : durée pour un aller retour dans
l'eau + durée pour un aller retour dans l'acier:40+ 2 e / vacier = 40+72000 / 6000 = 40+12=52 µs.
Seconde réflexion sur l'avant puis l'arrière de la pièce : 40 +24 = 64 µs.
Question 34. Pour déterminer l'épaisseur de la pièce, on utilise la formule :
A. e = (t2-t1) / (2veau).
B. e = Vacier (t2-t1).
C. e = Vacier (t2-t1 / 2 -d).
D. e = Vacier t2 / 2.
E. e = Vacier (t2-t1) / 2 Vrai.
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Question 35
Une
fissure se trouve à la distance e /3. Elle agit comme un réflecteur
pour l'onde. Calculer l'arrivée sur le transducteur des échos.
A. 20 µs ; 22 µs ; 24 µs ; 40 µs..
B. 40 µs ; 52 µs ; 64 µs ; 80 µs..
C. 26 µs ; 40 µs ; 52 µs ; 80 µs.
D. 40 µs ; 44 µs ; 48 µs ; 52 µs. Vrai.
E. 40 µs ; 44 µs ; 52 µs ; 56 µs.
Réflexion sur l'avant de pièce : durée pour un aller retour dans l'eau : 2 d / veau = 0,06 / 1500 =4 10-5 s = 40 µs.
Réflexion sur la fissure :durée pour un aller retour dans
l'eau + durée pour un aller retour dans une partie de l'acier:40+ 2 e / ( 3vacier )= 40+24000 / 6000 = 40+4=44 µs.
Seconde réflexion sur la fissure : 44 +4 = 48 µs
Réflexion sur l'arrière de la pièce : durée pour un aller retour dans
l'eau + durée pour un aller retour dans l'acier:40+ 2 e / vacier = 40+72000 / 6000 = 40+12=52 µs.
Question 36 La distance d est plus faible : d = 0,6 cm. Calculer l'arrivée sur le transducteur des échos.
A. 8 µs ; 16 µs ; 20 µs ; 24 µs.
B. 8 µs ; 12 µs ; 16 µs ; 20 µs..
C. 8 µs ; 16 µs ; 20 µs ; 32 µs.
D. 8 µs ; 20 µs ; 32 µs ; 44 µ.
E. 8 µs ; 20 µs ; 32 µs ; 40 µs. Vrai.
Réflexion sur l'avant de pièce : durée pour un aller retour dans l'eau : 2 d / veau = 0,012 / 1500 =4 10-6 s = 8 µs. Première réflexion sur l'arrière de la pièce : durée pour un aller retour dans
l'eau + durée pour un aller retour dans l'acier:8+ 2 e / vacier = 8+72000 / 6000 = 4+12=20 µs.
Seconde réflexion sur l'avant puis l'arrière de la pièce : 20 +12 = 32 µs.
Seconde réflexion à l'interface eau acier : 40 µs.
Question 37 Mêmes paramètres qu'à la question précédente, on considère qu'il y a une fisure à la distance e /3. Calculer l'arrivée sur le transducteur des échos.
A. 8 µs ; 16 µs ; 20 µs ; 24 µs.
B. 8 µs ; 12 µs ; 16 µs ; 20 µs. Vrai.
C. 8 µs ; 16 µs ; 20 µs ; 32 µs..
D. 8 µs ; 12 µs ; 16 µs ; 24 µs.
E. 8 µs ; 20 µs ; 32 µs ; 40 µs.
Réflexion sur l'avant de pièce : durée pour un aller retour dans l'eau : 2 d / veau = 0,012 / 1500 =8 10-6 s = 8 µs.
Réflexion sur la fissure :durée pour un aller retour dans
l'eau + durée pour un aller retour dans une partie de l'acier:8+ 2 e / ( 3vacier )= 8+24000 / 6000 = 8+4=12 µs.
Seconde réflexion sur l'avant de la pièce puis sur la fissure : 8 +4 +4 = 16 µs.
Réflexion sur l'arrière de la pièce : durée pour un aller retour dans
l'eau + durée pour un aller retour dans l'acier:8+ 2 e / vacier = 8+72000 / 6000 = 8+12=20 µs.
Question 38 Que
déduisez-vous concernant la distance d à respecter pour pouvoir
effectuer un contrôle fiable sur cette pièce d'acier ( mesure de
l'épaisseur et détection de la fissure ). A. d > e /4. Vrai.
B. d < e /4.
C. d > e.
D. d < e.
E. d = e.
|
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