Bonsoir, je n'arrive pas du tout à faire cet exercice (je ne manie pas très bien les ossilloscopes) donc pourriez vous m'aider à le comprendre?
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Un émetteur est un récepteur d'ultrasons sont fixés sur deux couvercles vissés aux extrémités d'un long tube. Cet assemblage constitue un tube étanche que l'on remplit d'eau distillée. La distance "émetteur-récepteur" D est égale à 0,90 m.
On donne les oscillogrammes des tensions appliquées à l'émetteur et receuillies aux bornes du récepteur. Le coefficient de balayage est b=0,1ms/div. Les deux oscillogrammes correspondent à la même slave.
1)Faire un schéma simplifié des appareillages et du montage en indiquant les differents branchements électriques.
2)Quelle est la fréquence des oscillations enregistrées?
3)Calculer la célérité de propagation des ultrasons dans l'eau distillée.
4)On remplace l'eau distillée par d'autres liquides. On note sur l'écran de l'oscilloscope le décalage n entre le début des oscillations émises par l'émetteur et le début de celles reçues par le récepteur. On obtient les résultats suivants:
a)avec de l'acétone, n=7,6 divisions
b)avec du glycérol, n=4,7 divisions
c)avec du kérosène, n=6,8 divisions
Calcules les célérités de propagation du son dans ces différents liquides.
5)On réalise maintenant une expérience avec le tube rempli d'air. Calculer le nouveau décalage n observé sur l'écran de l'oscilloscope. On donne la célérité des ondes ultrasonores dans l'air ambiant : V=341 m/s.
Le signal reçu par le récepteur est atténué par rapport au signal émis.
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Qu'est ce que le coefficient de balayage exactement? Et une salve? Et 0,1 ms/div signifie quoi?
1)De quels appareils on se sert à part d'un oscilloscope? Quels sont les branchements électriques? Mon schéma me parait faux et trop simple...
2)Ici 4 périodes correspondent à 0,1 ms, mais ensuite?
Après je vois pas du tout..
Merci de m'aider
Bonsoir Romane,
Le "coefficient de balayage" est la position de la base de temps. b = 0,1 ms/div, comme il y a 10 divisions, le balayage total dure 0,1 x 10 = 1 ms.
Une salve est un ensemble de périodes du signal comme on le voit sur l'oscillogramme.
Le schéma "simplifié" me paraît pas si mal...
Il y a effectivement 4 périodes du signal dans 0,1 ms. Donc la période du signal est T = 10-4 / 4 = 0,25.10-4.
La fréquence f = 1/T = 1/0,25.10-4 = 4.104 = 40 kHz.
Pour commencer...
Merci d'avoir répondu à mon appel à l'aide
Ici on a deux salves, celle du bas et celle du haut?
D'où vient T=10-4?
Et pourquoi est ce ne kHz? En fait le 4.104 c'est de quelle unité?
Pour commencer comme tu dis
Pour la vitesse des ultrasons dans l'eau distillée, il faut utiliser d = v t ==> v = d/t
On connaît d = 0,9 m et il faut mesurer t sur l'oscillogramme (entre le début de la salve d'émission et le début de la salve de réception). On trouve 6 divisions, 1 division fait 0,1 ms = 10-4 s ==> 6 x 10-4 = 6.10-4 s
Donc 3) la célérité de propagation des ultrasons dans l'eau distillée est c= 0,90/6.10^-4 = 1500 m/s
pour l'acétone : c1 = 0,9 / 7,6 10-4 = 1184 m/s.
pour le glycérol : c2 = 0,9 / 4,7 10-4 = 1915 m/s.
pour le kérosène : c3 = 0,9 / 6,8 10-4 = 1324 m/s.
Mais la 5) ...
OK
Pour la 5, on te demande le temps de propagation dans l'air :
t = d/v (ou d/c si tu préfères)
Tu trouves le temps et pour trouver le nombre de divisions, il suffit de diviser par 0,1 ms
v on l'a dans l'énoncé ok
mais je comprends pas ta dernière phrase... désolée de te faire reexpliquer..
Ce qu'on te demande, c'est le décalage n (c'est-à-dire le nombre de divisions représentant le décalage entre le début de l'émission et le début de la réception) observé sur l'oscilloscope quand le tube est rempli d'air.
Il faut calculer d'abord le temps entre le début de l'émission et le début de la réception (c'est-à-dire le temps de propagation dans l'air)
t = 0,9 / 341 = 0,002639 s ==> 2,64 ms
Le balayage total étant à 1 ms, on ne peut pas voir la réponse sur l'écran si on laisse la base de temps sur 0,1 ms. Elle est en dehors de l'écran.
Donc en fait 2,64 ms c'est le temps de propagation dans l'air et on ne peut pas voir l'oscillogramme qui apparait en second à cause du balayage. Ok. Mais une dernière chose à éclairer "Les deux oscillogrammes correspondent à la même slave.", sur le shcéma on a deux oscillogrammes ou deux slaves? Je confonds les deux.
De plus, une fois que tout sera clair pour moi dans cet exo pourrais tu m'aider sur celui-ci https://www.ilephysique.net/sujet-marc-voyage-en-tgv-240933.html ? Je trouve que tu expliques très bien c'est pourquoi je te sollicite.
OK pour l'autre exo...
"Les deux oscillogrammes correspondent à la même salve."
On a un oscillogramme et deux salves.
L'oscillogramme, c'est tout ce qu'on voit sur l'écran de l'oscilloscope et les deux salves, une pour l'émission et l'autre pour la réception. La salve de réception est retardée par rapport à l'émission à cause du temps de propagation des ultrasons.
La vitesse de propagation du son dans l'air étant environ 5 fois plus faible que dans l'eau, la salve de réception "arrive" 5 fois plus loin dans le temps.
teau = d / veau
tair = d / vair
Si vair = veau/5 ==> tair = d / (veau/5) = 5 (d / veau) = 5 teau
En fait, ce n'est pas tout à fait 5 mais 1500 / 341 .
Pour voir la salve du récepteur sur le même oscillogramme, il faut baisser la base de temps de l'oscilloscope ==> la mettre sur 0,5 ms/div. Avec 0,2 ms/div, ce n'est pas suffisant parce que le balayage fait alors 2 ms (10 x 0,2 ms) et on a plus de 2,6 ms. Donc, avec 0,2 ms/div, la salve de réception est encore en dehors de l'écran. (les oscilloscopes ont, en général, des réglages en séquence 1, 2, 5).
Il faut bien voir que l'oscilloscope est déclenché sur la salve d'émission et on observe les deux signaux (émission et réception) avec les deux voies (ou canaux) de l'oscilloscope.
"Je trouve que tu expliques très bien" ==> Merci
D'accord je comprends mieux le fonctionnement de cet appareil. Merci
On se retrouve pour de nouvelles aventures sur l'autre exo !
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