Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau terminale
Partager :

Mesure de la célérité du son dans l'eau

Posté par
cocia1
31-10-14 à 03:38

Bonjour  voilà  j'ai un Dm à  remettre  mais je butte sur 2 question.  
Voici  le sujet.

Afin d'étudier la célérité des ondes ultrasonores dans l'eau en travaux pratiques, des élèves disposent des émetteurs et récepteurs ultrasonores sur les parois d'un aquarium de longueur L = 55 cm rempli d'eau à moitié. L'émetteur et le récepteur sont presque confondus : la propagation du son peut être considérée comme perpendiculaire à la paroi. Les salves d'ultrasons émises se réfléchissent sur la paroi opposée de l'aquarium et sont détectées par les récepteurs branchés à une interface d'acquisition : le détecteur situé au-dessus de l'eau est relié à la voie A, le détecteur immergé à la voie B. Le début de l'enregistrement est arbitraire et ne correspond pas à l'émission de la salve. La vitesse du son dans l'air est vair = 340 m.s-1.

Questions :

1. Exprimer en fonction de L, la distance parcourue par les ultrasons pour effectuer le trajet de l'émetteur au récepteur.
d = 2L

2.Que représente  tau ? Déterminer  graphiquement  tau le plus précisément  possible.  
Tau=0.25×[10][/-2]

3. On nomme tair, la durée mise par le son pour aller de l'émetteur au récepteur dans l'air. Donner la relation entre L, tair et vair.

--> vair = 2L / tair

4. Faites de même avec la relation reliant teau, durée de propagation du son dans l'eau, à veau, vitesse du son dans l'eau.

--> veau = 2L / teau

5. Donner le lien entre tau , tair et teau.
--> tau = tair - teau

6. Déduisez des questions précédentes une expression de veau en fonction des grandeurs connues. Puis, vérifier que la valeur de veau obtenue est alors proche de 1,5.[10][/-3] m.s-1.

--> veau = 2L / teau = 2x55 / ( 1x [10][/-2]) Là je  ny arrive pas je trouve 11000 ce qui nest pas bon ,j'aurais  besoins  d'explication.

7. a. La valeur que l'on attend est 1,6x103 m.s-1
--> écart relatif = | 1,5x103 - 1,6x103 | / 1,6x100 = 6,3 %

6. b. Néanmoins, le logiciel de pointage présente une erreur de positionnement des pointillés, l'incertitude absolue sur la mesure de  peut être estimée à  = 0,0002 s. Calculer les incertitudes relatives pour les grandeurs L, vair et . Grâce aux résultats trouvés, identifier la grandeur principalement responsable de l'écart relatif déterminé ci-dessus et proposer des moyens d'améliorer la mesure de veau

Ici aussi je ny compris rien pour le calcul. J'aurais besoin  d'aide

Merci davance pour votre aide.

Posté par
cocia1
re : Mesure de la célérité du son dans l'eau 31-10-14 à 03:42

Des images


Mesure de la célérité  du son dans l\'eau

Posté par
cocia1
re : Mesure de la célérité du son dans l'eau 31-10-14 à 03:44

Figure
Aussi là  jai dit que la tace n2 correspond au récepteur  dans l'eau  donc a la voie B

Posté par
cocia1
re : Mesure de la célérité du son dans l'eau 31-10-14 à 03:45

Re figure

Mesure de la célérité  du son dans l\'eau

Posté par
Coll Moderateur
re : Mesure de la célérité du son dans l'eau 31-10-14 à 07:48

Bonjour,

La réponse à la deuxième question ne signifie strictement rien puisqu'il n'y a pas l'unité.

La réponse à la question 6 est fausse, comme tu le sais. L'explication est simple. Tu as oublié cette phrase de l'énoncé :

Citation :
Le début de l'enregistrement est arbitraire et ne correspond pas à l'émission de la salve.


Posté par
cocia1
re : Mesure de la célérité du son dans l'eau 31-10-14 à 17:43

Ah oui c'est vrai j'ai  oublié de mettre seconde .
Non je n'ai  pas oublié  cette phrase,  justement  il ne precise précise  nul part quand est émis  l'onde mais malgré  cela il attende un résultat 1.5x[10][/-3] m/s.
Si vous pouvez  m'expliquer  s'il  vous  plaît

Posté par
Coll Moderateur
re : Mesure de la célérité du son dans l'eau 31-10-14 à 17:50

Il faut commencer par chercher (à partir des résultats des questions précédentes) l'expression de v_{eau} en fonction de L, v_{air} et \tau

Posté par
cocia1
re : Mesure de la célérité du son dans l'eau 31-10-14 à 19:23

Ah oui jai trouvé.  Jai fait des calculs  avec teau = tair-tau et puisque tair=2L/vair et je l'ai  ai mis dans veau =2Lxteau.
Merci
Maintenant  vous pouvez m'aider  avec la dernière  question.

Posté par
cocia1
re : Mesure de la célérité du son dans l'eau 31-10-14 à 19:29

Jai trouvé  l'incertitude  relative de tau
0.0002/0.25x[10][/-2]=0.08 soit 8 %

Posté par
cocia1
re : Mesure de la célérité du son dans l'eau 31-10-14 à 19:38

Pour L je dirais  0.5/55=0.009 soit 0.9 %
Pour vair ce serait  0.5/340 =0.001 soit 0.1%
Cependant  je ne suis pas du tout sur que ce soit comme  ça  qu'il  faut faire.
Mais si cest bon je dirais  que l'écart  relatif serait du a tau , ce qui serait normal car on déterminé tau graphiquement  alors que les mesurz de L et vair étaient  données. Par contre je ne sais pas comment  améliorer  la mesure de tau afin que veau soit améliorer



Mentions légales - Retrouvez cette page sur l'île de la physique - chimie
© digiSchool 2024

Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 237 fiches de physique

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !