exercice 1

Afin de mesurer la vitesse de propagation du son dans l'air, on réalise les deux expériences suivantes :
Deux microphones M1 et M2 sont reliés à un oscilloscope à mémoire. Devant l'un d'eux est émis un son bref. Émetteur et microphones étant alignés, on relève sur l'écran deux figures semblables décalées de 5 divisions.

1. a) Calculer la durée de propagation du son de M1 à M2 sachant que la base de temps est de 1 ms / Div.
    b) Les deux microphones sont séparés de d = 1,70 m ; en déduire la vitesse du son.

2. On place maintenant devant M1 et M2, un haut-parleur alimenté par un G.B.F. délivrant des signaux sinusoïdaux. A l'oscilloscope, on constate que les signaux captés par M1 et M2 sont en phases.
    a) On éloigne M2 de M1 de 17 cm, on retrouve alors à nouveau deux signaux en phase. Que représente cette distance d ?
    b) Quelle relation lie cette distance d, la vitesse v de propagation du son et la période T des vibrations détectées ?
    c) La base de temps de l'oscilloscope étant de 0,1 ms / Div et la période d'une sinusoïde mesurée sur l'écran étant égale à 5 Divisions, calculer la fréquence F et la période T puis en utilisant la relation trouvée précédemment calculer la vitesse du son.
    d) Quels sont les différents milieux de propagation du son ?

exercice 2

1. Nommer les parties essentielles d'un microphone électrodynamique.

2. Les bornes d'un microphone électrodynamique étant reliées à un oscilloscope, il est placé dans le champ d'émission d'un haut-parleur délivrant une tension sinusoïdale de fréquence. Sur l'écran de l'oscilloscope, le spot dessine une sinusoïde.
    a) Quel est le phénomène responsable de l'apparition d'une tension aux bornes du microphone ?
    b) Expliquer simplement le fonctionnement de ce microphone soumis à une vibration sonore.

3. Pour évaluer la sensibilité de ce microphone, on mesure le niveau d'intensité acoustique à l'endroit ou il est placé.
    a) Quel appareil utilise-t-on ?
    b) Quelle est l'unité usuelle de mesure de ce niveau ?

exercice 3

1. On désire mettre en évidence la présence de carbone dans le sucre ; en vous aidant d'un schéma, décrire l'expérience à mettre en oeuvre pour cela et nommer le matériel utilisé.

2. Quels sont les produits fournit par la pyrolyse des substances organiques ?

3. Sous quelle forme apparaît le carbone lors de la combustion complète d'alcool ? Comment le met-on en évidence ?

exercice 4

Une petite cartouche de camping gaz contient 90 g de butane de formule C₄H₁₀ .
L'équation-bilan de la combustion complète du butane est :

C₄H₁₀ + O₂ CO₂ + H₂O

Données : M( C ) = 12 g.mol^-1 ; M( H ) = 1 g.mol^-1 ; M( O ) = 16 g.mol^-1 ; Vm = 24 L.mol^-1.

1. Équilibrer cette équation.

2. Calculer la masse molaire du butane puis le nombre de mole de butane contenu dans la bouteille.

3. Déterminer alors la quantité de dioxygène O₂ nécessaire puis son volume.

4. Déduire la quantité de dioxyde de carbone CO₂ et d'eau H₂O obtenue.

5. En déduire le volume de CO₂ et la masse d'eau H₂O obtenue.