Accueil
Ondes et matière

Programme officiel (Extraits)

 

Connaître et exploiter la relation liant le niveau d’intensité sonore à l’intensité sonore.

Connaître et exploiter la relation entre retard, distance et vitesse de propagation (célérité).

Connaître et exploiter la relation entre la période ou la fréquence, la longueur d’onde et la célérité.

 

 

Baccalauréat S physique-Chimie Métropole septembre 2014 (extrait).
   
 

Casque audio à réduction de bruit.

À une distance de deux mètres face aux enceintes, le niveau d’intensité sonore du son émis par chaque enceinte, seule, est systématiquement
ajusté à LA = LB = 50 dB.

 

3.2. On note I l’intensité sonore associée au niveau d’intensité sonore L. Pour quelle expérience l’intensité I
du son est-elle la somme des intensités des sons issus de chaque enceinte prise séparément ? On justifiera la réponse par un calcul.

 

 

 

Aide schématique à la résolution de l'exercice

 

     
Sujet et correction détaillée de l'extrait du sujet Métropole septembre 2014

Accueil

     
Baccalauréat S physique-Chimie Amérique du Nord 2005 (extrait).
     
     

Le téléphone pot de yaourt.

 

A l'ère du téléphone portable, il est encore possible de communiquer avec un système bien
plus archaïque…

 

 

L'onde sonore produite par le premier interlocuteur fait vibrer le fond du pot de yaourt, le mouvement de va et vient de celui-ci, imperceptible à l'œil, crée une perturbation qui se propage le long du fil. Cette perturbation fait vibrer le fond du second pot de yaourt et l'énergie véhiculée par le fil peut être ainsi restituée sous la forme d'une onde sonore perceptible par un second protagoniste.
Données: célérité du son dans l'air à 25°C vair = 340 m.s-1

 

 

1. A partir de l'enregistrement (figure ci-dessous), déterminer avec quel retard , par rapport au point A, le point B est atteint par le signal.

 

 

Sensibilité verticale : 1,0 mV / div

Sensibilité horizontale 5,0 ms / div

 

2. Donner l'expression de la célérité v de l'onde sur ce fil en fonction de D et

Calculer sa valeur.

Comparer cette valeur à celle de la célérité du son dans l'air à 25°C.

 

 

Aide schématique à la résolution de l'exercice

 
     
Sujet et correction détaillée de l'extrait du sujet Amérique du Nord 2005
     
Accueil
Baccalauréat S physique-Chimie Amérique du Sud 2014 (extrait).
     
     

Étude des ultrasons.

Données :      

célérité des ultrasons dans l’air : v = 340 m.s-1 à 25 °C.
célérité des ultrasons dans l’eau : v’ = 1500 m.s-1
fréquence de référence des ultrasons : f = 42 kHz 2%

On souhaite étudier les ultrasons émis par l’appareil décrit dans le document 1. Pour cela, on isole l’émetteur E à ultrasons de cet appareil et on visualise signal émis à l’aide d’un capleteur relié à la voie 1 d’un oscilloscope. Les mesures sont faites dans l’air à la température de 20 °C. On obtient le signal uE suivant :

 

 

 

1.1. Déterminer la période T du signal représenté sur la figure 1. Expliquer la méthode.
1.2. En déduire la fréquence f des ultrasons. Comparer avec la valeur de référence.

1.3. On souhaite déterminer la longueur d’onde des ultrasons. Pour cela, on visualise à la fois le signal émis par l’appareil et appliqué sur la voie 1 d’un oscilloscope et le signal uR reçu par un récepteur R à ultrasons connecté sur la voie 2 de cet oscilloscope.
On part d’une situation où les signaux délivrés par l’émetteur E et par le récepteur R placé en face sont en phase. On s’aperçoit que lorsque l’on éloigne le récepteur R tout en restant en face de l’émetteur fixe E, la courbe qui correspond au récepteur se décale vers la droite.
Les signaux obtenus sont représentés sur la figure 2 lorsque les courbes reviennent pour la première fois en phase. On détermine la distance dont on a déplacé le récepteur R lorsque l’on obtient la figure 2 page suivante, et on mesure 8 mm.

 

 

1.3.1. Définir la valeur de la longueur d’onde.
1.3.2. Déterminer la longueur d’onde à partir de l’expérience précédente. Que peut-on faire pour augmenter la précision de la mesure ?
1.3.3. Calculer la célérité v des ondes ultrasonores dans l’air. Expliquer un écart éventuel avec la valeur attendue.

 

 

Aide schématique à la résolution de l'exercice

 

 
     
Sujet et correction détaillée de l'extrait du sujet Amérique du Sud 2014
 
Accueil