Bonjour à toutes et à tous !
J'espère que la rentrée n'a pas été trop dure !
Je me permets de vous soumètre cet exercice sur les longueures d'ondes, je bloque sur la quatrième question et ne suis pas sure concernant mon calcul pour la 2eme.
Pouvez vous me remettre sur les rails ? Merci !
1.
À 2 400 km de l'épicentre d'un séisme, des sismographes enregistrent, avec un retard de 6 min 40 s, les vibrations de fréquence v = 1.0Hz
. Calculer la longueur d'onde.
Réponse :
• Calcul de la vitesse d'onde :
Notons le retard R de la façon suivante :
R = d/v
avec : R le retard exprimé en seconde; v : la vitesse d'onde exprimée en m/s et d: la distance exprimée en m.
Or, si R = d/v alors, v = d/ R .
v = 2,4 x 106 m = 240 km
R = 400 s = 6 min 40 s
v = d/R = 2,4 x 106 / 400 = 6000 m/s
La vitesse d'onde est de 6000 mètres par seconde.
• Calcul de la longueur d'onde :
La longueur d'onde λ s'exprime de la façon suivante en mètres :
lambda = vT = v/f
avec : v :la célérité exprimée en m/s ; T : période en s et f la fréquence en Hz
Donc, lambda = v/f = 6000 / 1 = 6000 mètres
La longueur d'onde est de 6000 mètres.
2. La figure 2 ci-dessous reproduit en vraie grandeur la photographie d'un ressort dont l'une des extrémités est reliée à un vibreur de fréquence 100 Hz.
figure : http://img820.imageshack.us/i/devoirs2.jpg/
S'agit-il d'ondes transversales ou longitudinales ? Quelle est la longueur d'onde ?
Déterminer la vitesse de propagation de l'onde.
Résolu mais pas sure du tout:
• Ondes longitudinales :
Il s'agit d'ondes longitudinales car la perturbation se fait dans la même direction que la propagation.
• Longueur d'onde :
La célérité se calcul de la façon suivante :
c = lambda / T
avec : c : la célérité en m/s; lambda; : la longueur d'onde en mètres et T la période en seconde.
lambda;= 0,115 m (nous pouvons mesurer sur la figure la longueur d'onde étant donnée qu'elle est reproduite en vraie grandeur)
T = 1/f (f : fréquence exprimée en Hz) = 1/100 = 0,01
Donc, c = lambda / T = 0,115 /0,01 = 11,5 m/s
La longueur d'onde est de 11,5 mètres par seconde.
3. La figure 3 ci-dessous reproduit la photographie d'une échelle de perroquet horizontale dont l'extrémité est animée d'un
mouvement sinusoïdal de période T=0.85s .
S'agit-il d'ondes transversales ou longitudinales ? Quelle est la longueur d'onde ?
Déterminer la vitesse de propagation de l'onde.
Figure :http://img291.imageshack.us/i/devphy.jpg/
Résolu:
• Ondes transversales :
Les ondes sont transversales car la perturbation se fait dans une direction perpendiculaire au milieu de propagation.
• vitesse de propagation de l'onde :
La célérité se calcul de la façon suivante :
c = lambda / T
avec : c : la célérité en m/s; lambda : la longueur d'onde en mètre et T la période en seconde.
lambda = 0,5 + 0,5 = 1 m (nous pouvons en effet constater sur la figure que le mouvement se répète deux fois)
T = 0,85 s
Donc, c = lambda / T = 1 / 0,85 = 1,17 m /s.
La célérité ou vitesse de propagation de l'onde est de 1,17 mètres / seconde.
4.
Un haut-parleur émet un son sinusoïdal. Les ondes reçues par deux microphones séparés par une distance de 34 cm sont
reçues sur un oscilloscope réglé sur une base de temps de 0,20 ms/division.
Déduire de l'enregistrement la fréquence du son émis puis sa longueur d'onde dans l'air.
On rappelle qu'aux températures usuelles, la célérité du son dans l'air est supérieure à 300 m/s.
Figure
Résolu mais résultat absurde :
• Fréquence du son émis :
Si la base de temps est réglée sur 20 ms/divisions alors :
T = 10 x 2,0 x 10-2 = 0,2 seconde
avec T : la période en secondes
Or,
f = 1/T = 1/0,2 = 5 Hz
avec f : la fréquence en Hz
La fréquence est de 5 Hertz.
• Longueur d'onde dans l'air :
C'est là le problème :
lorsque je calcule je tombe sur 1.17 m/s or, l'énoncé précise que je ne peux pas trouver un résultat inferieur à 300 m /s !(je suppose que je suis tombée dans le piège ....)
Besoin d'aide !
Merci d'avance, bonne journée !
Salut,
Tout ce que tu as fait m'a lair juste.
Pour l'exo 4, le premier problème que je vois est que l'énoncé donne 0,20ms/division alors que tu utilises 20ms/divisions dans ton calcul ... ??
Ensuite, explique moi ta façon de calculer la longueur d'onde
Si seulement tous les membres pouvaient rédiger leurs réponses de cette façon, se serait fantastique !
Salut efpe, je te laisse continuer
Bonjour,
Merci pour vos promptes réponses
je trouve que c'est le minimum que de rédiger une réponse de manière correcte et compréhensible lorsque l'on demande de l'aide.
Merci efpe, j'avais pourtant un doute car les ondes sont differentes et je pensais avoir à changer de méthode pour chaque question, or, la 2 et la 3 se résoudent de la même façon et comme je suis plus sure de ma méthode pour la 3 que pour la 2 je pensais qu'il y avait un os ! Mais si ce n'est pas le cas tant mieux !
Concernant la question 4 : En effet je ne m'en était pas rendu compte !!! Cela changerait - il la donne ?
Donc, 0.20 ms/division nous donne :T= 10 x 2.0 x 10-4 = 2.0 x 10-3 secondes !
-> Fréquence = 1/T = 1/0.002= 500 Hz
-> célérité : v =d /DElta.T= 3.4 x 10-1 / 2.0 x 10-3 = 170 m/s .... toujours pas ça ! Problème de conversion peut être ?
(ou encore ma formule n'est pas la bonne ! )
Merci par avance !
j'avais refait le calcul aussi et j'avais vu que ça ne suffisait pas à avoir un résultat correct.
C'est pour cela que je voulais que tu m'expliques ton calcul de longueur d'onde que tu n'as pas du tout exposé et qui est surement source d'erreur
Rebonjour,
excusez moi, je n'ai pas exposé mon calcul car le problème de célérité n'est pas résolu ....
vu que "la célérité du son dans l'air est supérieure à 300 m/s" mon résultat "final" ne peut être bon....
la célérité je la calcul ainsi :v =d /DElta.T= 3.4 x 10-1 / 2.0 x 10-3 = 170 m/s
Donc :lambda = v/f = 170/500 = 0.34 mètres
Merci !
On voit sur l'oscillo que les deux ondes reçues sont en opposition de phase. Donc les deux récepteurs sont espacés de la moitié de la longueur d'onde. On a donc =68 cm
Ce qui donnerait une vitesse de 0,68*500 = 340 m/s
Moi je vois la résolution de l'exercice comme ça. C'est pour ça que je me demandais où était ton calcul de la longueur d'onde car je le pensais antérieur à celui de la vitesse.
Je ne comprends pas ton raisonnement de calcul. Pourquoi prendre la durée correspondant à une division ?
Si tu prends ce calcul de v=d/t, il faudrait dire que la distance parcourue par l'onde entre les récepteurs prend un temps égal à la moitié de l'écran (puisque les ondes sont en opposition de phase).
On aurait alors v=0.34/0,001 = 340 m/s
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