f = 1/T. PDF Exercice 1 : Echographie médicale

Votre mission : Passer le mur du son

Pour calculer une vitesse en m/s on utilise la formule : v = d /t avec d

Vitesse du son

Exercice 1 : On voit un éclair quasiment à l'instant où il se produit ( la lumière a une vitesse de 300 000 km/s ) mais le bruit ( coup de tonnerre ) n'est

Le son Exercice n°1 : Les ultrasons émis par le sonar dun bateau

Un sonar mesure t=12s entre l'émission et la réception des ultrasons. 1) Rappeler la formule permettant de calculer la vitesse du son.

Ch12 : Exercices Année 2019-2020 Seconde 2 Physique Chapitre

En justifiant identifier les deux sons ayant la même hauteur et les deux sons ayant le même timbre. Exercice 2 : Vitesse du son dans l'acier. Un son parcourt

EXERCICES

Liste des exercices Exercice. Énoncé. D'après Belin 2019. Choisir la ou les bonnes réponses possibles. ... La vitesse du son dans l'air est environ v =.

EXERCICES

La vitesse de propagation des ultrasons est. 1. supérieure à celle des ondes audibles. 2. égale à celle des sons audibles.

f = 1/T.

Exercice 1 : Echographie médicale Données et formulaire : vitesse du son dans l'air : v = 340 m.s-1 ; v = distance/durée ; f = 1/T. Exercice 3:.

BACCALAURÉAT GÉNÉRAL

EXERCICE I – DES ULTRASONS AU QUOTIDIEN (85 points) la valeur de la vitesse de propagation du son dans l'eau pour le sondeur parmi les valeurs.

Exercices sur les sons et ultrasons (chap. 3) - Nanopdf

Un capteur situé à une distance d détecte deux signaux sonores brefs séparés par une durée ? = 18 s. Déterminer la distance d. Données: célérité du son dans l'

Les Sons et Ultrasons Exercice 1 : Sais-je mon cours ? Q1

Exercice 1 : Sais-je mon cours ? Q1/ Rappeler la relation entre la longueur d'onde (?) d'une onde sonore sa vitesse (v) de propagation.

Quelle est la vitesse des ultrasons? – ConseilsRapides

Tableau 3 1 : vitesses de propagation air et tissus biologiques * Dans le cas des gaz compressibles la vitesse du son dépend de la température Dans l’air la vitesse du son augmente de 06 m/s par °C : elle vaut 331 m/s à 0 ° C et 343 m/s à 20 ° C c Classification des ondes sonores

Chapitre 4 : Les ultrasons - Technologue Pro

Exemples de vitesses des ultrasons dans la matière : Matériau Masse volumique (103 Kg /m3) Vitesse des ondes longitudinales (m/s) Vitesse des ondes transversales (m/s) Impédance acoustique (106 Kg m-2 s-1) Aciers 7 8 5900 3250 46 Fonte 7 2 4600 2150 33 Aluminium 2 7 6300 3100 17 Cuivre 8 9 4700 2250 42 Laiton 8 5 4500 2100 38

FICHE EXERCICES Chapitre 11 : Les ondes au service du

FICHE EXERCICES Chapitre 11 : Les ondes au service du diagnostic médical Données -: c= 300 108 m s-1 et vitesse du son dans l’air v son =340 m s 1 Exercice n°1 : Vitesse des ultrasons Un émetteur et un récepteur d’ultrasons placés dans un même milieu en regard l’un de l’autre et à une

Série 7 : Sons et Ultrasons

Exercice 5 : Vélocimétrie sanguine par effet Doppler Pour déterminer la vitesse V d’écoulement du sang dans une artère on utilise une sonde doppler inclinée de 40° par rapport à la peau et émettant des ultrasons de fréquence 5 MHz Une variation de fréquence f =1470 Hz est mesurée 1

Quelle est la vitesse des ultrasons ?

Les ultrasons s’y propagent à la vitesse de 1460 m/s. Le tissu responsable de cet écho se trouve donc à 3,8 cm de l’émetteur d’ultrasons. Quel est la vitesse des ondes? Si le milieu de propagation du son est l’air, la vitesse de l’onde (de la vague) est d’environ 340 mètres par seconde (m/s).

Quelle est la vitesse de propagation des ultrasons dans l’eau ?

Si le milieu de propagation du son est l’air, la vitesse de l’onde (de la vague) est d’environ 340 mètres par seconde (m/s). Mais cette vitesse dépend de la température : à -10 °C, le son voyage à 325 m/s, alors qu’à 30 °C, il file à 349 m/s. Quelle est la vitesse de propagation des ultrasons dans l’eau?

Qu'est-ce que la vitesse du son ?

La vitesse du son — encore appelée « célérité du son » — correspond à la vitesse de propagation des ondes sonores. Ainsi la vitesse du son dans l’air est-elle de l’ordre de 340 mètres par seconde, dans des conditions normales de température et de pression.

Qui a inventé les ultrasons ?

Une des premières applications des ultrasons est une invention du physicien français Paul Langevin. Au cours de la première guerre mondiale, il les utilise pour détecter les sous-marins. A la fin des années 1940, aux États-Unis, le Dr George Ludwig applique pour la première fois des ultrasons au corps humain dans un but médical.

Exercices SecondeOndes et signaux

Emission et perception d'un son

Exercice 1 : Echographie médicale

En médecine, pour les échographies, on utilise des ondes de fréquence de plusieurs mégahertz (1 MHz = 106 Hz). Ces ondes se propagent dans le corps humain à une vitesse v = 1,5 km.s-1 environ. Lors d'un examen médical, une échographie permet de repérer un calcul rénal à une distance d = 5,6 cm de la sonde échographique.

1°) Les ondes sonores utilisées pour l'échographie sont elles audibles par l'oreille

humaine ? Justifier votre réponse.

2°) Calculer la période T de ces ondes sonores (en s puis en µs) lorsque f = 5,0 MHz.

3°) Donner la valeur de d en mètre et de v en m.s-1 en notation scientifique.

4°) Calculer la durée Δt nécessaire aux ondes de l'échographie pour faire l'aller retour

entre la sonde et le calcul rénal repéré. Donner le résultat en notation scientifique avec

deux chiffres significatifs. Données et formulaire : f = 1/T ; v =distance/durée ; 1µs = 10-6 .

Exercice 2 : Echolocation

Pour comprendre le principe de l'échographie utilisé en médecine, on a réalisé le montage

2°) La fréquence des ondes utilisées est f = 20 kHz. Calculer leur période T. Donner le

résultat en notation scientifique avec 2 chiffres significatifs et en µs (rappel 1µs = 10-6 s).

3°) Pendant une durée Δt, l'onde effectue un aller retour entre l'émetteur et le récepteur.

La distance parcourue est -elle égale à d/2 ; d ou 2d ? Justifier.

4°) On mesure une durée Δt = 3,0 ms pour un aller retour. Calculer la distance d (résultat

avec 2 chiffres significatifs). Données et formulaire : vitesse du son dans l'air : v = 340 m.s-1 ; v = distance/durée ; f = 1/T.

Exercice 3:

On observe la tension u(t) délivrée par un microphone sur l'écran d'un oscilloscope, reproduit ci-dessous. En l'absence de tension appliquée sur l'oscilloscope, la trace lumineuse est située au milieu de l'écran. Le balayage est de 10 ms/div et la déviation verticale vaut 2V/div.

1°) L'axe du temps est-il horizontal ou vertical?

2°) Justifier que la tension observée est périodique.

3°) Indiquer sur l'oscillogramme ci-dessous ce que représente la période T. Calculer la

valeur de T en détaillant le calcul.

4°) En déduire la valeur de sa fréquence f en donnant son unité.

5°) Indiquer sur l'oscillogramme ci-dessous l'amplitude Um de u. Calculer sa valeur. Emetteur

d'ultrasons

Récepteur

d'ultrasonsdEcran

6°) Dessiner ci-dessous l'allure d'une tension en créneaux qui aurait même période et

même amplitude que la tension u(t) précédente.

Exercice 4 : Deux notes de musique

On a enregistré à l'aide d'un logiciel d'acquisition les deux ondes sonores musicales suivantes :

Onde sonore AOnde sonore B

1°) Compléter le tableau suivant avec les mots : Intensité, timbre, hauteur qui caractérisent

un son musical

Caractéristique

physique du sonFréquenceAmplitudeForme du signal sonore

Perception auditive

2°) Les sons A et B sont-ils périodiques ? Si oui, surligner une période ci-dessus.

3°) Comparer la hauteur des deux sons.

4°) Identifier le son le plus intense.

5°) Comparer le timbre des deux sons.

6°) Ces deux sons ont-il été émis par le même instrument ? Justifier votre réponse.

Exercice 5 : Télémètre anti-collision d'un véhicule Un télémètre à ultrasons embarqué sur un véhicule (photo ci-dessous) permet de mesurer les distances entre 10 cm et 4 m pour alerter le conducteur sur les obstacles.

Lors d'un essai, le télémètre émet une onde ultrasonore qui se réfléchit sur l'obstacle et

revient au télémètre 5,0 ms après l'émission.

1°) Schématiser la situation.

2°) Calculer la distance d séparant le véhicule de

l'obstacle.

3°) Calculer la durée minimale Δt que peut

mesurer le télémètre du véhicule. Donnée et formulaire : célérité des ultrasons dans l'air : 340 m/s ; c = d/Δt.

Exercice 6 : Décollage d'une fusée

Les deux images ci-dessous sont extraites d'une vidéo montrant le décollage d'une fusée Falcon 9 de la société Space X le 3 juin 2017 en Floride. La caméra qui filme se trouve sur l'esplanade des spectateurs venus assister au décollage.

Sur l'image du haut, le compte à rebours est à zéro, la fusée décolle. Sur l'image du bas,

on entend le bruit des moteurs.

1°) A l'aide du chronométrage de la vidéo indiqué en bas à gauche, déterminer la durée

qu'à mis le son des moteurs pour parvenir aux spectateurs.

2°) En déduire la distance d à laquelle se trouvent les spectateurs.

3°) Calculer la durée mise par la lumière pour parvenir jusqu'au spectateurs. Cette durée

est-elle négligeable devant celle mise par le son ?

4°) Pour quelle raison les spectateurs sont-ils situés à cette distance du pas de tir de la

fusée ?

Donnée et formulaire : célérité des sons dans l'air : 340 m/s ; célérité de la lumière dans

l'air 3,0.108 m/s ; c = d/Δt. Source des images : https://www.youtube.com/watch?v=YyGCWHj8Has

Corrigé :

Exercice 1 :

1°) Ces ondes ne sont pas audibles car leur fréquence est supérieure à 20 kHz, valeur

limite des fréquences audibles par l'oreille humaine.

2°) T = 1/f = 1/5,0.106 = 2,0.10-7 s = 0,20 µs.

3°) d = 5,6.10-2 m ; v = 1,5.103 m.s-1 .

4°) On a Δt = 2d/v = 2x5,6.10-2 / 1,5.103 = 7,5.10-5 s.

Exercice 2 :

1°) Le phénomène est du à la réflexion des ondes sonores sur les obstacles.

2°) T = 1/f = 1/ 20.103 = 5,0.10-5 s = 50 µs.

3°) L'onde effectue un aller retour, elle parcours donc la distance 2d.

4°) d = v.Δt/2 = 340 x 3,0.10-3 /2= 0,50 m = 50 cm.

Exercice 3:

1°) Une période T correspond à la durée écoulé entre 2 maximum de u soit 4 divisions.

On a alors: T = 4 div x 10 ms/div = 40 ms. Représentation: voir figure.

2°) On a f= 1/T = 25 Hz.

3°) Um = 3 div x 2V/div = 6V. Représentation: voir figure.

4°) La période est de 60 ms et le balayage vaut 10 ms/div. Une période T de la tension est

donc représentée par 6 divisions. L'amplitude Um de la tension vaut 4V et la déviation verticale vaut 2V/div. Les créneaux positifs sont haut de 2 divisions.

Oscillogramme

observé:T Um T

Exercice 4 :

1°)

Caractéristique

physiqueFréquenceAmplitudeForme du signal sonore

Perception auditiveHauteurIntensitéTimbre

2°) Ils sont périodiques tous les deux car ils présentent un motif qui se reproduit

régulièrement.

3°) La hauteur d'un son désigne sa fréquence f. Il faut d'abord mesurer la période T de

chaque son. Pour le son A, 5 périodes TA représentent 22,6 ms, soit TA = 4,52 ms. Pour le son B, 3 périodes TB représentent 6,82 ms, soit TB = 2,24 ms.

Le son qui possède la plus haute fréquence est celui qui a la plus petite période. Ici, c'est

le son B.

4°) Le son le plus intense est celui qui a l'amplitude la plus grande. Ici, c'est le son B (3,4

contre 1,6 environ pour le son A).

5°) Le timbre des deux sons est différents car leur motif élémentaire n'a pas la même

forme.

6°) Ces sons ont été émis par deux instruments différents car le timbre des deux sons

n'est pas le même.

Exercice 5 :

1°)

2°) On a d = c.Δt/2 (on divise par 2 car l'onde ultrasonore a effectué un aller-retour).

d = 340x5.10-3 /2 = 0,85 m.

3°) La durée minimale qu'il peut mesurer est celle pour la distance minimale de 10 cm soit

Δt = 2d/c = 2x0,10/340 = 5,88.10-4 s = 0,59 ms.

Exercice 6 :

1°) La durée écoulé entre les deux images est de 9 secondes.

2°) Les spectateurs sont à la distance d = c.Δt = 340x9 = 3060 m.

3°) La durée mise par la lumière est Δt' = d/c = 3060/3,0.108 = 1.10-5 s.

Cette durée est négligeable devant celle mise par l'onde sonore.

4°) Il serait dangereux que les spectateurs soient plus près au cas où la fusée

explose. Le niveau sonore des moteurs d'une fusée au décollage (130 dB) est également incompatible avec ce que peut supporter l'oreille humaine. Emetteur d'ultrasons

Récepteur

d'ultrasonsd

Obstacle

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[PDF] f = 1/T. Exercice 1 : Echographie médicale

Quelle est la vitesse des ultrasons ?

Quelle est la vitesse de propagation des ultrasons dans l’eau ?

Qu'est-ce que la vitesse du son ?

Qui a inventé les ultrasons ?

Exercices SecondeOndes et signaux

Emission et perception d'un son

Exercice 1 : Echographie médicale

1°) Les ondes sonores utilisées pour l'échographie sont elles audibles par l'oreille

2°) Calculer la période T de ces ondes sonores (en s puis en µs) lorsque f = 5,0 MHz.

3°) Donner la valeur de d en mètre et de v en m.s-1 en notation scientifique.

4°) Calculer la durée Δt nécessaire aux ondes de l'échographie pour faire l'aller retour

Exercice 2 : Echolocation

1°) Quel phénomène physique est à l'origine de l'écho d'une onde sonore ?

2°) La fréquence des ondes utilisées est f = 20 kHz. Calculer leur période T. Donner le

3°) Pendant une durée Δt, l'onde effectue un aller retour entre l'émetteur et le récepteur.

4°) On mesure une durée Δt = 3,0 ms pour un aller retour. Calculer la distance d (résultat

Exercice 3:

1°) L'axe du temps est-il horizontal ou vertical?

2°) Justifier que la tension observée est périodique.

3°) Indiquer sur l'oscillogramme ci-dessous ce que représente la période T. Calculer la

4°) En déduire la valeur de sa fréquence f en donnant son unité.

5°) Indiquer sur l'oscillogramme ci-dessous l'amplitude Um de u. Calculer sa valeur. Emetteur

Récepteur

6°) Dessiner ci-dessous l'allure d'une tension en créneaux qui aurait même période et

Exercice 4 : Deux notes de musique

Onde sonore AOnde sonore B

1°) Compléter le tableau suivant avec les mots : Intensité, timbre, hauteur qui caractérisent

Caractéristique

Perception auditive

2°) Les sons A et B sont-ils périodiques ? Si oui, surligner une période ci-dessus.

3°) Comparer la hauteur des deux sons.

4°) Identifier le son le plus intense.

5°) Comparer le timbre des deux sons.

6°) Ces deux sons ont-il été émis par le même instrument ? Justifier votre réponse.

1°) Schématiser la situation.

2°) Calculer la distance d séparant le véhicule de

3°) Calculer la durée minimale Δt que peut

Exercice 6 : Décollage d'une fusée

1°) A l'aide du chronométrage de la vidéo indiqué en bas à gauche, déterminer la durée

2°) En déduire la distance d à laquelle se trouvent les spectateurs.

3°) Calculer la durée mise par la lumière pour parvenir jusqu'au spectateurs. Cette durée

4°) Pour quelle raison les spectateurs sont-ils situés à cette distance du pas de tir de la

Corrigé :

Exercice 1 :

1°) Ces ondes ne sont pas audibles car leur fréquence est supérieure à 20 kHz, valeur

2°) T = 1/f = 1/5,0.106 = 2,0.10-7 s = 0,20 µs.

3°) d = 5,6.10-2 m ; v = 1,5.103 m.s-1 .

4°) On a Δt = 2d/v = 2x5,6.10-2 / 1,5.103 = 7,5.10-5 s.

Exercice 2 :

1°) Le phénomène est du à la réflexion des ondes sonores sur les obstacles.

2°) T = 1/f = 1/ 20.103 = 5,0.10-5 s = 50 µs.

3°) L'onde effectue un aller retour, elle parcours donc la distance 2d.

4°) d = v.Δt/2 = 340 x 3,0.10-3 /2= 0,50 m = 50 cm.

Exercice 3:

1°) Une période T correspond à la durée écoulé entre 2 maximum de u soit 4 divisions.

2°) On a f= 1/T = 25 Hz.

3°) Um = 3 div x 2V/div = 6V. Représentation: voir figure.

4°) La période est de 60 ms et le balayage vaut 10 ms/div. Une période T de la tension est

Oscillogramme

Exercice 4 :

1°)

Caractéristique

Perception auditiveHauteurIntensitéTimbre

2°) Ils sont périodiques tous les deux car ils présentent un motif qui se reproduit

3°) La hauteur d'un son désigne sa fréquence f. Il faut d'abord mesurer la période T de

4°) Le son le plus intense est celui qui a l'amplitude la plus grande. Ici, c'est le son B (3,4

5°) Le timbre des deux sons est différents car leur motif élémentaire n'a pas la même

6°) Ces sons ont été émis par deux instruments différents car le timbre des deux sons

Exercice 5 :

1°)

2°) On a d = c.Δt/2 (on divise par 2 car l'onde ultrasonore a effectué un aller-retour).

3°) La durée minimale qu'il peut mesurer est celle pour la distance minimale de 10 cm soit

Exercice 6 :

1°) La durée écoulé entre les deux images est de 9 secondes.

2°) Les spectateurs sont à la distance d = c.Δt = 340x9 = 3060 m.

3°) La durée mise par la lumière est Δt' = d/c = 3060/3,0.108 = 1.10-5 s.

4°) Il serait dangereux que les spectateurs soient plus près au cas où la fusée

Récepteur

Obstacle