Ondes et signaux - Spécialité
Caractériser les phénomènes ondulatoires
Exercice 1 : Trouver les valeurs de la vitesse du son
- A.\(122\:400\:\text{km} / \text{h}\)
- B.\(122\:400\:\text{m} / \text{h}\)
- C.\(0\mbox{,}34\:\text{km} / \text{s}\)
- D.\(0\mbox{,}003\:4\:\text{km} / \text{s}\)
Exercice 2 : Étudier les interférences sonores à proximité d'un mur (différences de marche et lieux d'interférences destructives)
On considère un auditeur placé au point \(\text{M}\) écoutant de la musique à proximité d'un mur.
La distance entre l'auditeur et le mur est \(\text{x = } 8\mbox{,}2 \times 10^{1}\:\text{cm}\)
Le son est émis par un haut-parleur placé à une distance \(\text{D = } 3\mbox{,}7\:\text{m}\) du mur.
On étudie le phénomène d'interférence entre les deux ondes suivantes : celle arrivant directement du
haut-parleur à l'auditeur et celle arrivant à l'auditeur après une réflexion sur le mur.
On donnera le résultat avec son unité en centimètre.
On rappelle que la vitesse du son dans l'air est de \(\text{c}_{\text{son}} \text{ = 344 } \text{m.s}^{-1}\).
On donnera le résultat avec son unité en Hertz et accompagné du bon nombre de chiffres significatifs.
Exercice 3 : Échographie - Calcul de distance
On effectue l'échographie d'un objet pour déterminer la taille d'une de ses parties internes.
Pour cela, on utilise une sonde émettant des salves ultrasonores, cette même sonde enregistre les échos renvoyés
par les surfaces de séparation entre les parties de l'objet.
On suppose que la propagation du son dans l'objet est uniforme et est \(1\:100\:\text{m}\mathord{\cdot}\text{s}^{-1}\)
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Exercice 4 : Déterminer la fréquence d'un son subissant l'effet Doppler : formule exacte
Une voiture roulant à \(63 km\mathord{\cdot}h^{-1}\) active son klaxon en s'approchant d'un autostoppeur à l'arrêt.
On considère la fréquence du klaxon à \(450 Hz\) et la célérité du son à \(340 m\mathord{\cdot}s^{-1}\).
On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Exercice 5 : Calcul de l'interfrange
On observe que le point \(A\) se trouve au centre d'une frange brillante, que la différence de marche \(\delta = d_2 - d_1\) vaut \(2,4 µm \) et qu'il y a \(3\) taches sombres entre le point A et la tache centrale.
Déterminer la longueur de l'onde émise par le laser.
On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.