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modélisation de l'échographie

Posté par
rachelle97
14-01-12 à 14:17

Bonjour , j'ai un devoir maison à faire pour la semaine prochaine et il y a un exercice que je ne comprend pas du tout ! J'aurais donc besoin d'aise , s'il vous plaît .

L'oscillogramme figure 1 est obtenu sans le plaque de plexiglas. A l'instant t=0 on visualise le signal émis par la sonde.A l'instant tR , on visualise l'Écho réfléchie sur l'objet réflecteur.
L'oscillogramme figure 2 est obtenu avec le plexiglas. tA et tB sont les dates auxquelles la sonde réfléchies par les faces de la plaque de plexiglas et t'R celle du nouvel écho sur l'objet réflecteur

question:
1 A l'aide l'oscillogramme figure 1,détermine la date tR .

2 Etablir que l'expression de la date tR en fonction de la distance D et de la vitesse v des ultrasons dans l'eau
est: tR=2.D/v

3 D'après l'oscillogramme 1 et 2 les ultrassons se propagent-ils plus vite dans l'eau ou dans le plexiglas ?

4 Montrer que la longueur L du trajet total du signal dans l'eau uniquement est L:2(D-e)

5a. Donner l'expression de la date ta, date à laquelle la sonde reçoit l'echo dû à la réflexion partielle au point A en fonction de d et v

b. Soit v' la vitesse des ultrassons dans la plexiglas, trouver l'expression de la date tb date à laquelle la sonde reçoit l'echo dû à la réflexion partielle au point B

les documents joints sont les deux oscilloscopes , une division correspond à 20 microsecondes .

J'ai fait la question 1 , mais je ne comprend pas les autres questions : faut-il calculer ce qui est demandé ou seulement le prouver . S'il faut le prouver pourriez vous s'il vous plaît m'expliquer comment .

En attendant des réponses , même une petite explication serait la bien venue , merci d'avance .

modélisation de l\'échographie

Posté par
rachelle97
re : modélisation de l'échographie 15-01-12 à 12:45

S.V.P ...
A la question 2 , faut-il que je fasse un calcul avec les données que l'on me donne ou faut-il que je prouve ce qui est écrit ?
Merci de m'aider .

Posté par
rachelle97
re : modélisation de l'échographie 15-01-12 à 14:25

up , s'il vous plaît !

Posté par
Marc35
re : modélisation de l'échographie 15-01-12 à 15:11

Bonjour,
C'est quoi cette plaque de plexiglas ? Où est-elle positionnée ?
Il doit manquer quelques explications dans l'énoncé...

Posté par
rachelle97
re : modélisation de l'échographie 15-01-12 à 15:21

La plaque de plexiglas est positionnée dans l'eau et elle mesure une épaisseur e , la première face  de cette plaque est le point a et la deuxième est le point B ; entre les ondes et le premier point de la plaque de plexiglas c'est la distance d et l'objet réflécteur  s'appelle r .

Posté par
rachelle97
re : modélisation de l'échographie 15-01-12 à 15:22

en fait il y a un shéma mais je ne peux pas le scanner

Posté par
Marc35
re : modélisation de l'échographie 15-01-12 à 15:36

Bon, je vais essayer de faire avec...
Je te réponds un peu plus tard parce que, là, je n'ai pas le temps.

Posté par
rachelle97
re : modélisation de l'échographie 15-01-12 à 15:50

OK merci c'est gentil

Posté par
Marc35
re : modélisation de l'échographie 15-01-12 à 17:51

La 2ème est particulièrement facile...
Les ultrasons parcourent la distance D entre la source et le réflecteur à la vitesse v. Pour obtenir l'écho, il faut que les ultrasons reviennent donc ils parcourent encore la distance D.
Donc, au total, la distance parcourue est 2D lorsqu'on voit l'écho : tR = 2D / v
Pour la 3ème, a-t-on des valeurs numériques pour D, e, v,... ?

Posté par
rachelle97
re : modélisation de l'échographie 15-01-12 à 19:54

merci d'avoir répondu
donc pour la deuxième question et les autres aussi , je dois juste prouver , donc c'est super simple
pour la troisième (c'est celle à laquelle je n'arrivais pas à répondre ) , il y a toujours les mêmes  lettres

Posté par
Marc35
re : modélisation de l'échographie 15-01-12 à 20:06

Pour la 3ème, d'après les oscillogrammes 1 et 2, t'R < tR  donc les ultrasons ont une vitesse supérieure dans le plexiglas que dans l'air.
On remplace une tranche d'eau par une tranche de plexiglas et le temps global est plus faible. Donc les ultrasons vont plus vite dans le plexiglas que dans l'air.

Posté par
Marc35
re : modélisation de l'échographie 15-01-12 à 20:09

Pour la 4ème, on a vu que la longueur totale du trajet dans l'eau est 2D. Si on remplace une tranche d'eau d'épaisseur e par une tranche de plexiglas d'épaisseur e, le trajet dans l'eau devient 2D - 2e donc 2(D-e).

Posté par
rachelle97
re : modélisation de l'échographie 15-01-12 à 20:12

D'accord , j'ai tout compris maintenant merci beaucoup pour ce qui est du reste des questions j'ai compris cet après-midi , c'est super gentil encore merci !!!!

Posté par
Marc35
re : modélisation de l'échographie 15-01-12 à 20:22

Pour la 5a
Sur l'oscillogramme 1, on voit qu'il faut tR = 140 µs pour parcourir 2D à la vitesse v (tR = 2D / v).
Sur l'oscillogramme 2, on a tA = 62 µs
D'où :
\frac{t_A}{t_R}\,=\,\frac{62}{140}\,=\,\frac{31}{70}\,\Rightarrow\,t_A\,=\,\frac{31}{70}\,t_R
D'où :
t_A\,=\,\frac{31}{70}\,\frac{2D}{v}

\large t_A\,=\,\frac{31}{35}\,\frac{D}{v}

Posté par
Thoto
re : modélisation de l'échographie 25-01-12 à 17:11

Bonjour,
Marc35,pouvez vous m'aider pour la question 5a et 5b s'il vous plait?

Je ne comprend pas votre démarche pour la question 5A.
En attendant votre réponse,Merci.

Posté par
Marc35
re : modélisation de l'échographie 25-01-12 à 20:09

Sur l'oscillogramme 1, on a 7 divisions entre la source et tR donc 7 20 = 140 µs.
sur l'oscillogramme 2, on a tA = 62 µs (2 grandes divisions + 3 petites divisions + la moitié d'une grande division ==> (220)+(34)+10 = 40 + 12 + 10 = 62)
D'où :
\frac{t_A}{t_R}\,=\,\frac{62}{140}\,=\,\frac{31}{70}\,\Rightarrow\,t_A\,=\,\frac{31}{70}\,t_R
Or, à la 2ème question, on a calculé :  t_R\,=\,\frac{2D}{v}
D'où :
t_A\,=\,\frac{31}{70}\,\frac{2D}{v}

\large t_A\,=\,\frac{31}{35}\,\frac{D}{v}

J'espère que c'est plus clair...

Posté par
Thoto
re : modélisation de l'échographie 25-01-12 à 21:34

Oui merci beaucoup,mais pour la dernière 5b,pouvez-vous m'aider s'il vous plait?

Merci beaucoup,bonne soirée.

Posté par
Marc35
re : modélisation de l'échographie 25-01-12 à 23:14

\large t_B\,=\,t_A\,+\,\frac{2e}{v'}



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