Mesure de la vitesse dune onde sonore
Détermination de la vitesse du son dans l'air avec LatisPro. Détermination de la vitesse du son dans 2 Séances de TP d'1h30 par binôme (par exemple).
DETERMINATION DE LA VITESSE DUNE ONDE
TP P6. 1Spé. Ondes et signaux. DETERMINATION DE LA VITESSE. D'UNE ONDE I. Mesure rapide de la vitesse du son dans l'air :.
TP : Mesurer la vitesse du son dans lair
4) Calculer la vitesse des ultrasons dans l'air en m·s–1. Afin d'augmenter la précision du résultat nous allons effectuer plusieurs mesures pour des distances
Mesure de la célérité dun son
TP physique. Mesure de la célérité d'un son. Durée:1h30. Notions et contenus l'air et la comparer à d'autres valeurs de vitesses couramment rencontrées.
TP 1 :Détermination expérimentale de la vitesse du son Notions
On mesure alors la distance d parcourue. La vitesse de propagation de l'onde sonore est alors donnée par: g. Réaliser des mesures de la vitesse du son
TP15 : MESURE DE LA VITESSE DU SON DANS LAIR
Des écouteurs peuvent être détournés de leur fonction première et employés comme microphones. En générant un bruit fort et très court (par exemple un clap)
PHYSIQUE-CHIMIE
Dans cette ressource la mesure de la vitesse du son est intégrée dans une ils seront conduits à mesurer sa vitesse de propagation du son dans l'air.
Mesurer la vitesse de propagation du son avec un microcontrôleur
2nd TP de la séquence sur les ondes mécaniques. disponible qui permettrait de déterminer la vitesse du son dans l'air. Proposer un schéma (sans.
TP P1 Mesures de la vitesse du son
- Mesurer la vitesse de propagation d'un signal sonore. I. Mesure avec une caméra haute vitesse : Les scientifiques disposent de caméra pouvant enregistrer
Votre mission : Passer le mur du son
Le temps moyen mesuré était de 546 secondes. ? A partir des mesures réalisées
DESCRIPTIF DE SUJET DESTINE AU PROFESSEUR - ac-orleans-toursfr
plusieurs expériences donna 9 secondes 1/10 pour le temps de propagation sous l'eau Dans l'air le son eût mis 40 secondes 14/100 La vitesse du son dans l'eau pure à la température de +8° fut déterminée à 1435 mètres par seconde au lieu de 336 mètres dans l'air à +8 degrés" (Source : Figuier 1884 pp 82)
Mesure de la vitesse du son dans l’air - Romain Planques
TP de Physique n°2 : Mesure de la vitesse du son dans l’air Objectifs : - Etablir et mettre en œuvre un protocole expérimental afin de mesurer la vitesse du son dans l’air à l’aide d’émetteurs et de récepteurs d’ultrasons - Apprendre à utiliser un oscilloscope
Physique Chimie LA VITESSE DU SON DANS L’AIR
Calculer l’écart-type de la série de mesures de la valeur de la vitesse v du son dans l’air 4 La valeur expérimentale v de la vitesse du son dans l’air est donnée par v moy si les mesures ne sont pas trop dispersées c’est-à-dire si ? vmoy < 5 Vérifier que la condition est satisfaite ici II EXPLOITATION PAR MÉTHODE
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Dans l'air le son eût mis 40 secondes 14/100 La vitesse du son dans l'eau pure à la température de +8°C fut déterminée à 1435 mètres par seconde au lieu de 336 mètres par secondedans l'air à +8 degrés C" (Source: Figuier 1884 pp 82) Thème 3 : ONDES ET SIGNAUX TP 2nde Doc 2 : Montage à réaliser
Comment mesurer la vitesse du son dans l’air?
TP de Physique n°2 : Mesure de la vitesse du son dans l’air. Objectifs : - Etablir et mettre en œuvre un protocole expérimental afin de mesurer la vitesse du son dans l’air, à l’aide d’émetteurs et de récepteurs d’ultrasons.
Comment calculer la vitesse du son ?
L’expérience consistait en la mesure du temps qui séparait la lueur du canon du son entendu pour ensuite calculer la vitesse du son à partir de la formule mathématique v = d / t. Lors de l’expérience historique le temps de parcours mesuré fut approximativement de 54,6 secondes.
Comment calculer la vitesse expérimentale ?
Réaliser (REA) Bon alignement des deux récepteurs le long de la règle à disposition ; Mesure correcte de la distance à l’aide de la règle ; Bon paramétrage de Latis pro en suivant les consignes du protocole ; Mesure correcte de (t à l’aide du réticule. Calcul de la vitesse expérimentale avec les bonnes unités Valider (VAL)
Comment calculer la vitesse théorique des ondes sonores dans l’air ?
La vitesse théorique des ondes sonores dans l’air peut être calculée grâce à la relation : avec ( = 1,4 ; R = 8,314 SI ; T en K et M =28,8.10-3 kg.mol-1. Doc. 4 : Matériel à disposition Boitier d’acquisition relié à un ordinateur Notice d’utilisation de Latis Pro 2 micros
DESCRIPTIF DE SUJET DESTINE AU PROFESSEUR
Objectifs
pédagogiques moyenne, écart-type. approche statistique. Comparer qualitativement un résultat à une valeur de référence.Notions et contenus
Seconde
Prérequis
Cycle 4 ʹ Des signaux pour observer et communiquer Relier la distance parcourue par un son à la durée de propagation.Vitesse de propagation.
Description succincte
Activité documentaire introductive sur la mesure historique de la vitesse du son dansPhyphox.
Compétences
travailléesRéaliser
Valider
Communiquer
- Evaluation diagnostique réalisée et corrigée - Activité documentaire sur le diapason, frequence et période - Activité expérimentale sur la mesure de la vitesse du sonLa partie intitulée " pour aller plus loin » peut être réservée aux élèves les plus rapides.
On profitera de la séance expérimentale pour réaliser le maximum de mesures et la classe »).Source(s)
(mémoire olympiade de physique 2008) https://phyphox.org/ Auteur(s) Armelle LE COZANNET ʹ Yoann LEFEVRE ʹ Lycée Benjamin Franklin ʹ Orléans 2ACTIVITÉ
;Ϳ'É ET/OU CONTEXTE
Doc. 1 : Autour des ondes ultrasonores
Les ondes ultrasonores sont des ondes progressives mécaniques inaudibles par une tension à ses bornes.Doc. 2 : Matériel mis à disposition
Un émetteur de salves ultrasonores, un générateur 12 V continu pour alimenter cet émetteur, un
récepteur de salves ultrasonores, un ordinateur avec entre autres les logiciels LATIS-PRO® et REGRESSI®,
Doc. 3 : Vitesse du son dans différents milieux référence : incertitude sur le résultat. Pour trouver cette incertitude, on peut travailler en faisant de nombreuses mesures de la grandeur étudiée et en les traitant avec des outils mathématiques comme : la Moyenne : N N avec N le nombre de mesures effectuées et xi chaque mesure effectuée ; N qui caractérise la dispersion des valeursmesurées autour de la moyenne. Plus il est faible, plus les résultats sont regroupés autour de la
moyenne. échantillon de N mesures, le résultat est de avec une incertitude-type de u ( ) 3Daniel Colladon est à l'origine de ces travaux; il fit ses études au début du XIXème, à ce qui était encore
l'Académie de Genève. Quelques années plus tard, professeur de physique dans cette même Académie, il
entreprit sur le lac Léman, nous sommes en 1826, une série d'expériences ayant pour but de déterminer la
vitesse de propagation du son dans l'eau.Figure 1: Dispositif qui
permet l'émission des signaux acoustique et visuel.Figure 2: D. Colladon après
avoir enclenché son chronomètre se met à l'écoute du signal acoustique.À quelque deux cents mètres au large de Rolle, un assistant se tenait dans une barque, à laquelle était
suspendue une cloche. Le rôle de cet assistant était d'actionner un long manche terminé par un marteau.
Ce marteau permettait de frapper sur une cloche immergée au bout d'une chaîne (Figure 1). Colladon, lui,
se tenait à équidistance de la côte mais du côté français, au large de Thonon. Dès qu'il percevait un signal
lumineux à l'horizon, il enclenchait un chronomètre et se mettait à l'écoute du stimulus.
Dans un premier temps en plongeant la tête directement dans l'eau puis, après avoir perfectionné le
système, à l'aide d'un cornet dont l'embouchure immergée était fermée par une membrane en tôle (Figure
2). À l'instant où il entendait le signal acoustique, Colladon déclenchait son chronomètre. La rotondité de la
planète interdisait aux expérimentateurs de biaiser les résultats en anticipant le départ du stimulus. La
courbure de la terre entre ces deux rives, éloignées entre elles de 13 887 mètres, leur interdisait de se voir.
Colladon ne pouvait présager du moment où son collègue allait donner le signal. Les résultats enregistrés
au moyen de ce dispositif et ses calculs mènent Colladon à la conclusion suivante: "La moyenne de
plusieurs expériences donna 9 secondes 1/10, pour le temps de propagation sous l'eau. Dans l'air, le son
eût mis 40 secondes 14/100. La vitesse du son dans l'eau pure, à la température de +8°, fut déterminée à
1435 mètres par seconde, au lieu de 336 mètres dans l'air à +8 degrés" (Source : Figuier, 1884, pp. 82).
4CONSIGNES DONNÉ'ÉLÈVE
Première partie : Introduction historique
votre paillasse)1.Dispositif expérimental :
produit des ultrasons selon deux modes possibles (émission continue ou sous forme de salves). Unrécepteur récupère le son émis. Le signal sonore émis est visualisé sur la voie EA0 et le signal reçu
2.Détermination expérimentale de la valeur de la vitesse du son.
pour parcourir cette distance : on pourra pour cela utiliser la fonction réticule (clic droit sur la
courbe). Appeler le professeur en cas de difficultés pour : - trouver la relation à utiliser pour calculer la vitesse du son ; - élaborer un tableau clair pour consigner les résultats des mesures.Questions :
de vos 6 mesures ;3)Comparer votre résultat avec la valeur théorique donnée dans le document 3.
5Pour aller plus loin :
c)Exprimer le résultat de votre mesure sous la forme énoncée dans le doc.45)Comparer, la différence entre la valeur théorique et la moyenne expérimentale, avec
pour téléphone portable et tablette décamètre.1.Expérience
(mesurer précisément d avec le décamètre, onMettre à zéro le chronomètre de chaque téléphone. Clapper des mains une seule fois vers le
premier téléphone puis une fois vers le second téléphone. Le chronomètre se déclenche
Noter les valeurs du temps pour chacun des chronomètres des deux dispositifs : 62.Explication de la méthode
même distance.La différence entre les deux temps t1 et t2 mesurés par les deux chronomètres correspond aux 2
retards cumulés mis par le son pour parcourir deux fois la distance d. On peut alors calculer la vitesse de propagation du son. suite. vitesse v. Appeler le professeur en cas de difficultés pour : - trouver la relation à utiliser pour calculer la vitesse du son ; - élaborer un tableau clair pour consigner les résultats des mesures. 74.Exploitation des résultats
Questions :
6)Que pensez-vous des valeurs obtenues pour la vitesse de propagation du son ?
Cas recherché Cas n°1 : erreurs
aléatoiresCas n°2 : erreurs
systématiquesCas n°3 : erreurs
aléatoires et systématiques.Tous les impacts sont
proches du centre de la cibleSi les impacts sont très
étalés mais centrés en
moyenne sur le centre de la cibleSi les impacts sont
groupés mais loin du centre de la cibleSi les impacts sont étalés
et loin du centre de la cible 8REPÈRES ÉVENTUELS '
Eléments de correction :
Deuxième partie
Tableau à distribuer si besoin :
d (m) d1 = 0,200 d2 = 0,400 d3 = 0,600 d4 = 0,800 d5 =1,00 d6 = 1,20 v (m.sʹ1) v1 = v2 = v3 = v4 = v5 = V6 =Correction :
d (m) d1 = 0,200 d2 = 0,400 d3 = 0,600 d4 = 0,800 d5 = 1,000 d6 = 1,200 v (m.sʹ1) v1 = 3,30.102 v2 = 3,30.102 v3 = 3,20.102 v4 = 3,20.102 v5 = 3,40.102 V6 = 3,50.1021) On ne retrouve pas toujours précisément la même valeur de vitesse de propagation mais cela est
dû à la précision de nos mesures de distances et de durées. 2) = Vmoy= 332m.s-13) Dans le document 3 il est indiqué 340 m.s-1, on peut dire que les deux résultats sont du même ordre de
grandeur.4) a) s = 11,7
b) u( est de 332 m.s-1 avec une incertitude-type de 5 m.s-1.5) Valeur de référence : v = 340 m.s-1 et valeur expérimentale :
= 332m.s-1 donc la différence vaut ) = 5 m.s-1 il y a donc compatibilité des résultats. 9Troisième partie
Relation pour calculer la vitesse du son :
Tableau à distribuer si besoin :
Exp 1 Exp 2 Exp 3 Exp 4 Exp 5 Exp 6
d 5,00m t1 t2 t= (t1-t2) vCorrection :
Exp 1 Exp 2 Exp 3 Exp 4 Exp 5 Exp 6
d 5,00m t1 3,802 2,770 3,017 2,601 3,034 2,824 t2 3,775 2,742 2,991 2,573 3,009 2,797 t= (t1-t2) 0,027 0,0280 0,0260 0,0280 0,0250 0,0270 v 370 357 384 357 400 370proches les unes des autres mais toutes supérieures à la valeur de référence qui est de 340 m.s-1.
Indications devant figurer dans la fiche technique de LatisproActiver la voie EA0 et EA1
Cliquer droit sur les deux voies pour aller dans propriétés de la courbe et choisir le style TRAIT
Critères de réussite :
Domaine de
Compétences évaluées Critères de réussiteS'approprier (APP)
Retrouver correctement les valeurs des vitesses de propagation des ondes sonores dans Comprendre le fonctionnement des logiciels et applications utilisésRéaliser (REA)
Réalisation du montage avec émetteur et récepteur à US Capacité mathématiques : différents calculs proposés : moyenne, écart typeValider (VAL)
Comparaison des valeurs expérimentales et valeurs théoriques et propositionsCommuniquer (COM)
10AUTRE APPROCHE POSSIBLE POUR '
Doc. 1 : Deux smartphones
Vson сϯϯϭ͕ϱнϬ͕ϲϬϳdžɽ incertitude sur le résultat. Pour trouver cette incertitude, on peut travailler en faisant de nombreuses mesures de la grandeur étudiée et en les traitant avec des outils mathématiques comme : la Moyenne : N N avec N le nombre de mesures effectuées et xi chaque mesure effectuée ; N qui caractérise la dispersion des valeursmesurées autour de la moyenne. Plus il est faible, plus les résultats sont regroupés autour de la
moyenne. échantillon de N mesures, le résultat est de avec une incertitude-type de u ( ) en m.s-1 en °C 11 -type. Il y a compatibilité si les résultats sont du même ordre de grandeur (1 à 3 fois u) : u ( ) ou2 ou 3 u (
CONSIGNES DONNÉ'ÉLÈVE
1.Visionner la vidéo.
2. (APP) Expliquer comment il est possible de déterminer la vitesse de propagation du son grâce à
3. (REA) Réaliser vous-même cette expérience à plusieurs reprises.
quotesdbs_dbs23.pdfusesText_29[PDF] tp mesure de la célérité du son dans l'air
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