Bonjour à tous, j'ai une question dans mon dm à laquelle je ne sais pas comment répondre:
Connaissant la hauteur et la durée des cris d'une chauve-souris, la longueur de ses ailes et la taille de ses oreilles, on peut deviner dans quel habitat elle recherche de préférence ses proies.
Les cris - Pourquoi la chauve-souris recourt-elle aux ultrasons, plutôt qu'à des sons « ordinaires » ? La physique l'explique. Plus un son est grave, plus sa longueur d'onde est grande. Elle peut devenir si grande qu'un objet de taille réduite ne sera même pas touché par l'onde, et ne renverra donc pas d'écho, bien que situé dans le champ sonore. L'onde passe au-dessus ou au-dessous de l'objet, sans le toucher. Ainsi, pour qu'une proie soit détectable, elle doit avoir une dimension voisine du double de la longueur d'onde des ultrasons émis.
Des marteaux-piqueurs volants - Plus un son est aigu, plus sa portée est réduite. Une manière de contourner cette difficulté est de crier fort, et c'est exactement ce que font les chauves-souris ! Le record s'élève à plus de 100 décibels - davantage qu'un marteau-piqueur ! Nous pouvons donc nous réjouir de ne pas percevoir les cris des chauves-souris...
Détection des distances - Pour estimer la distance à un objet (obstacle fixe, proie...), les organes sensoriels de la chauve-souris enregistrent le retard de l'écho par rapport à l'émission du signal. Elles émettent des sons très brefs, de l'ordre de quelques millisecondes, afin que l'écho ne soit pas « noyé » dans le bruit ambiant.
Détection de la vitesse - La chauve-souris perçoit sa vitesse relative par rapport à un objet grâce au décalage de fréquence du signal réfléchi dû à l'effet Doppler. Les battements d'aile d'une proie produisent un décalage des fréquences par effet Doppler oscillant qui se superposent au décalage général engendré par les obstacles fixes environnants. Chez certaines espèces, pour faciliter la détection de ces oscillations, il existe un système de compensation : ces espèces modifient la fréquence d'émission pour que la fréquence du signal réfléchi par les obstacles fixes soit ramenée à une fréquence de référence, celle qui est émise lorsque la chauve-souris est immobile, et pour laquelle la sensibilité est maximale.
Données : Vitesse du son (ou des ultrasons) dans l'air : vson = 340 m.s-1. Célérité de la lumière : c = 3,0 108 m.s-1
Intensité sonore de référence I0 = 1,0 10-12 W.m-2 ; L = 10 log( I ) ; I0
Séquelles irréversibles du tympan si l'intensité sonore I > 10-3 W.m-2
Si y = log(x) alors x = 10y ; log(a b) = log(a) + log(b) ; log(a/b) = log(a) - log(b)
3.2. À partir du document 6 en annexe, déterminer la fréquence du signal émis par les chauves- souris. Faire apparaitre sur le document votre mesure pour déterminer T.
3.3. Calculer la longueur d'onde correspondante, puis en déduire la dimension d'une proie pour qu'elle soit détectable.
4. Intensité sonore
Déterminer l'intensité sonore produite par les cris d'une chauve-souris. Conclure.
Voici mes réponses (je n'arrive pas la dernière question)
3.2. T=32μs et f=3,1.10^4Hz
3.3. λ=11mm
4. L= 10log(I/Iindice0)
Merci par avance
Bonjour,
Questions 3.2 et 3.3 :
Impossible de vérifier tes réponses.
Question 4 :
Appliquer le relation L=10 log (I/I0)
L et I0 sont donnés dans l'énoncé. Les retrouver.
Le calcul permet d'obtenir I.
Comparer I avec le seuil au delà duquel le tympan subit des séquelles irréversibles.
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