Chapitre 2: ondes mécaniques progressives périodiques

Diffraction des ondes ultrasonores (ministère)

Q1

a) v_air = 340 m.s^-1 ; f = 40 kHz

b)

c)

d) On peut déterminer ce retard à l’aide d’un logiciel d’acquisition voir d’un oscilloscope à mémoire, en effet cette durée est trop faible pour la déterminer avec un chronomètre ( à moins de s’habiller en survêtement bleu avec des motifs rouges sur la poitrine).

Q2

a) Le phénomène mis en évidence est le phénomène de diffraction. Plus la fente est petite plus le phénomène de diffraction est important

b) L’angle d’observation augmente. Pour voir un phénomène similaire avec les ondes lumineuses clique ici.

Q3

a) Calculer la célérité v_eau des ondes émises.

b) Le train d’onde est émis toute les secondes T₁ = 1s

La durée d’un train d’onde est de 0.010 s : T₂ = 0.010 s

La fréquence des ondes ultrasonores est f’ = 20kHz T’ = 1/f’ = 1/(20x10³) = 5x10^-5 s

Q4

a) vidéo

b) L’onde correspondant au premier écho e_o se réfléchit sur la coque du bateau puis sur le fond de l’océan et enfin reviens vers le récepteur. Il est détecté à nouveau et produit l’écho e₁ et ainsi de suite. Au fur et à mesure l’énergie de l’onde est absorbée par les impuretés de l’eau ( sable, coquillage, crabe poisson, sirène)

c) Onde :

mécanique : car l’onde ultrasonore a besoin d’un milieu matériel (l’eau) pour se propager

progressive : elle progresse !

sinusoïdale : forme mathématique de l’élongation des couches d’eau au cours du temps

transversale : le déplacement de matière au passage de l’onde

Q5

a) vidéo

Les 2 points vibrent en opposition de phase car ils sont éloignés d’une distance

.

b) vidéo

La perturbation arrive en M avec un retard de 2,5.T’

c) vidéo