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Ondes et signaux

Posté par
Murdoch
06-06-20 à 11:07

Bonjour, j'ai un exercice de physique à faire mais je n'ai vraiment rien compris au chapitre. pouvez-vous m'aider?🤗

Énoncé - Question + 1 pièce jointe
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Une équipe de scientifiques à bord d'un navire enregistre en pleine mer une détonation. Le son est détecté à la fois par deux capteurs, l'un situé dans l'air, capteur rouge, l'autre situé dans l'eau, capteur jaune. L'analyse des enregistrements montre que le son enregistré dans l'air est reçu avec un retard t=16,43 s sur celui qui est détecté dans l'eau.

Où a eu lieu l'explosion ?

Données :
Célérité du son dans ces conditions :
Dans l'eau veau= 1 500 m·s-1
Dans l'air vair= 345 m·s-1.
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Merci d'avance🤗

Ondes et signaux

Posté par
odbugt1
re : Ondes et signaux 06-06-20 à 11:24

Bonjour,

Le règlement de ce forum stipule que tu dois, en plus de l'énoncé, indiquer ce que tu as déjà fait ou bien poser des questions précises sur ce qui te poses problème.

Posté par
Murdoch
re : Ondes et signaux 06-06-20 à 11:35

odbugt1 et bien je suis bloquée dès le début enfaite, je ne sais pas comment commencer je pense devoir utiliser la formule v=\frac{M1M2}{\tau }
Mais je ne suis pas sûr...

Posté par
odbugt1
re : Ondes et signaux 06-06-20 à 11:51

Il s'est produit une explosion à la distance D du bateau :
A ton avis :
Pourquoi le son émis par cette explosion enregistré dans l'air arrive t'il en retard par rapport au son enregistré dans l'eau ?

Posté par
Murdoch
re : Ondes et signaux 06-06-20 à 11:53

Parce que la célérité du son dans l'air et inférieur à celle du son dans l'eau

Posté par
odbugt1
re : Ondes et signaux 06-06-20 à 12:09

OK

On va appeler " D " (plutôt que M1M2) la distance qui sépare le lieu de l'explosion et le navire (supposé immobile)
On va appeler Va la célérité du son dans l'air et ta le temps mis par le son pour franchir dans l'air la distance " D "

Quelle relation existe t'il entre D, Va et ta ?

Posté par
Murdoch
re : Ondes et signaux 06-06-20 à 12:11

D = Va / ta ?

Posté par
odbugt1
re : Ondes et signaux 06-06-20 à 13:06

Non

Une distance " D " ( en mètres) ne peut pas être obtenue en divisant une vitesse " Va " ( en mètres par seconde ) par une durée " ta " ( en secondes )

Posté par
Murdoch
re : Ondes et signaux 06-06-20 à 14:23

Va= D / ta ?

Posté par
odbugt1
re : Ondes et signaux 06-06-20 à 14:44

Oui, c'est exact.
Toutefois pour faciliter la suite il est utile de "retourner" cette relation sous la forme :
ta = D / Va

Maintenant on va appeler Ve la célérité du son dans l'eau et te le temps mis par le son pour franchir dans l'eau la distance " D "
Tu vas pouvoir comme précédemment établir la relation qui existe entre  entre D, Ve et te.

Posté par
Murdoch
re : Ondes et signaux 06-06-20 à 14:52

Et bien ducoup te = D / Ve

Et si je suis bien normalement pour trouver ce que l'on cherche on va utiliser la formule suivante :

t_{a}-t_{e}=\frac{D}{V_{a}} - \frac{D}{V_{e}} = \frac{D\times (V_{a}-V_{e})}{V_{a}\times V_{e}}
.
Est-ce correcte?

Posté par
Murdoch
re : Ondes et signaux 06-06-20 à 15:17

Donc \Delta t= \frac{D\times (V_{a}-V_{e})}{V_{a}\times V_{e}}

Posté par
odbugt1
re : Ondes et signaux 06-06-20 à 16:48

Tu as fait une erreur de signe :

\large t_{a}-t_{e}=\dfrac{D}{V_{a}} - \dfrac{D}{V_{e}} = \dfrac{D\times (V_{e}-V_{a})}{V_{a}\times V_{e}}

Posté par
Murdoch
re : Ondes et signaux 06-06-20 à 16:59

Oui je m'en suis rendu compte par la suite :

Ducoup comme on cherche D alors :  \large \large D=\frac{\Delta t × (v_{eau} × v_{air})}{v_{eau}- v_{air}}

et après l'application numérique on retombe sur environ 7361,5m soit 7,36x103 m donc 7,36 km
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Est-ce correcte?

Posté par
odbugt1
re : Ondes et signaux 06-06-20 à 17:19

C'est très bien.

            

Posté par
Murdoch
re : Ondes et signaux 06-06-20 à 17:23

Très bien je vous remercie odbugt1 de m'avoir aidé dans cet exercice. Je vous souhaite une bonne fin d'après midi🤗



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