Echolocation.
Les grands dauphins sont capables de produire et de capter un signal sonore grâce à différents organes situés dans leur tête.
Le signal sonore est émis par les muscles de l'évent, puis amplifié par
le melon. Il se propage dans l'eau et peut être réfléchi par un
obstacle tel qu’un banc de poissons. La mâchoire inférieure du dauphin
reçoit le signal réfléchi et le transfère à l'oreille interne.
Dans l’oreille interne, des cellules spécifiques, appelées cellules
ciliées se déplacent sous l’action du signal sonore. Ce mouvement des
cellules ciliées entraîne la création d’un courant électrique transmis
au cerveau via le nerf auditif. C’est ainsi que le dauphin peut
localiser le banc de poissons, on parle d’écholocation.
Question 1 (2 points) : parmi les propositions suivantes, identifier celles qui sont exactes.
a- L'oreille interne du grand dauphin émet des signaux sonores.
Faux,
signal émis par les muscles de l'évent)
b- Le grand dauphin est capable d'émettre des signaux sonores.
Vrai.
c- Le grand dauphin est capable de capter des signaux sonores. Vrai.
d- Un signal sonore dans l’océan se propage plus vite à 400 m de profondeur qu’à 50 m.
Faux (
1520 m /s à 50 m et 1500 m /s à 400 m )
Question 1 (4
points)
Relever trois avantages et un inconvénient de la trottinette comme
moyen de transport urbain.
Moyen de transport peu encombrant, léger, peu polluant et pratique pour
se déplacer en ville.
Inconvénient
: son usage est une source de nombreux accidents.
Question 2 (3
points) : indiquer si un signal de fréquence 50 kHz émis par un grand
dauphin peut être entendu par un plongeur évoluant à proximité.
Justifier.
Un son de fréquence 50 kHz appartient au domaine des ultrasons, inaudibles par l'homme.
Question 3 (3
points)
Une conversion d’énergie se produit dans l’oreille interne du grand dauphin.
Recopier le schéma suivant et compléter les pointillés afin de
représenter cette conversion d’énergie dans l’oreille interne du grand
dauphin.
La courbe suivante indique le seuil de perception sonore d’un grand
dauphin en fonction de la fréquence du signal. Le seuil de perception
est le niveau sonore minimal, exprimé en décibels (dB), pour qu'un
signal soit perçu.
Question 4 (4
points)
Indiquer
si pour une fréquence inférieure à 20 kHz, un grand dauphin perçoit
plus facilement les signaux de faible fréquence ou les signaux de haute
fréquence. Justifier.
Le seuil de perception est d'environ 140 dB à 20 Hz et 45 dB à 20 000 Hz. Le
grand dauphin perçoit plus facilement les signaux de haute fréquence, proches de 20 kHz.
Le sonar d’un navire émet un signal de fréquence 20 kHz, dont
l’intensité sonore est de 70 dB, lorsqu’il parvient à un groupe de
grands dauphins.
Question 5 (4 points) : en exploitant le graphique précédent, montrer que ce signal peut perturber le groupe de dauphins.
Un signal de 20 kHz d'intensité sonore 70 dB est perçu par les grands dauphins. Le groupe en sera perturbé.
Question 6 (3
points) : parmi les relations suivantes, recopier celle qui permet de
cal-culer la vitesse d’une onde sonore. Préciser ce que représentent t
et d.
v = d / t ; d : distance en mètre et t temps en seconde.
v = t / d
v = d × t.
Un grand dauphin nageant à 100 m de profondeur émet un signal sonore.
Il localise ainsi un banc de poissons évoluant à la même profondeur
grâce à un signal reçu 106 ms après l’avoir émis.
Question 7 (6 points) : déterminer la distance séparant le grand dauphin du banc de poissons.
Vitesse du son à 100 m de profondeur v = 1515 m /s.
daller + dretour = v t = 1515 x 0,106 ~160 m.
daller = dretour ~80 m.
