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Physique, les ondes: Le sonar

Posté par
TheMax 31-10-05 à 11:38

Bonjour,

j'ai un gros problème pour faire cet exercice, je comprends vraiment pas, pouvez vous m'expliquer svp? merci beaucoup.

Enoncé:

Il est possible de mesurer la profondeur des océans à l'aide d'un système émetteur et récepteur d'ultrasons : le sonar.
Le sonar est disposé sous la coque d'un navire. Schématiquement, l'émetteur émet une onde ultrasonore de fréquence f=40kHz verticalement vers le fond de l'océan. Le récepteur situé juste à coté de l'émetteur arrête l'émission de l'onde à la réception de l'onde réfléchie. Un compteur relié à l'emetteur permet de dénombrer le nombre n de périodes complètes émises.

1) Le profondeur de l'eau dans le prot est h=20.0m. on réalise une mesure. Le compteur indique n=1100.
Déterminer le célérité v des ultrasons.

2) Combien d'oscillations spatiales complètes l'onde réalise-t-elle entre l'émetteur et le fond du port?

3) La précision du compteur étant d'une oscillation, déterminer l'incertitude de la mesure de la profondeur.

Voila merci beaucoup pour votre aide et vos explications.

Posté par
TheMaxre : Physique, les ondes: Le sonar 31-10-05 à 12:26

S'il vous plait, je trouve vraimant pas comment il faut faire. pouvez vous m'aider. merci beaucoup.

Posté par
TheMaxre : Physique, les ondes: Le sonar 31-10-05 à 14:02

Y a vraiment personne pour m'aider? je déespère... snif

Merci quand même

Posté par
TheMaxLes ondes : le sonar 31-10-05 à 16:14

Bonjour,

j'ai un gros problème pour faire cet exercice, je comprends vraiment pas, pouvez vous m'expliquer svp? merci beaucoup.

Enoncé:

Il est possible de mesurer la profondeur des océans à l'aide d'un système émetteur et récepteur d'ultrasons : le sonar.
Le sonar est disposé sous la coque d'un navire. Schématiquement, l'émetteur émet une onde ultrasonore de fréquence f=40kHz verticalement vers le fond de l'océan. Le récepteur situé juste à coté de l'émetteur arrête l'émission de l'onde à la réception de l'onde réfléchie. Un compteur relié à l'emetteur permet de dénombrer le nombre n de périodes complètes émises.

1) Le profondeur de l'eau dans le port est h=20.0m. on réalise une mesure. Le compteur indique n=1100.
Déterminer le célérité des ultrasons.

2) Combien d'oscillations spatiales complètes l'onde réalise-t-elle entre l'émetteur et le fond du port?

3) La précision du compteur étant d'une oscillation, déterminer l'incertitude de la mesure de la profondeur.

Voila merci beaucoup pour votre aide et vos explications.

*** message déplacé ***

Posté par
Tom_Pascal Webmasterre : Physique, les ondes: Le sonar 31-10-05 à 16:17

attentionextrait de c_faq la FAQ du forum :

Q02 - Personne n'a répondu à ma question. Puis-je la reposter à nouveau ?

Posté par
TheMaxre : Physique, les ondes: Le sonar 31-10-05 à 16:23

Désolé du multi post je pensais pas que ça apparaitrait comme cela!

Posté par
TheMaxre : Physique, les ondes: Le sonar 31-10-05 à 17:50

J'ai commencé à répondre mais la vitesse me parait basse. voici mon raisonnement:

Temps pour 1 période:

T=\frac {1}{f}= \frac {1}{40000}= 2.5.10^{-5}s

2.5.10^{-5} \times 1100 = 2.75\times 10^{-2}s

v =\frac {h}{t}=\frac {20}{2.75\times10^{-2}}=\red \fbox {727.27 m/s}

Or je pense que la vitesse du son dans l'eau avoisine les 1500m/s. j'aimerai votre avis svp. Merci

Posté par john j (invité)re : Physique, les ondes: Le sonar 31-10-05 à 18:19

bonsoir

la profondeur de l'eau est de  20m ok mais ici on étudie le sonar donc tu doi multiplier par 2 la hauteur de l'eau car la distance parcourue est celle d'un aler retour emmeteur_fond_recepteur

et ca fait donc 1454.54m c'est deja plus cohérent

salut!

Posté par
TheMaxre : Physique, les ondes: Le sonar 31-10-05 à 19:39

Ah oui j'ai pas vu, merci beaucoup. Pour la question 2 je pensais:

\lambda = v \times T = 1454.54 \times 2.5\times10^{-5} = 0.036m

\textrm nombre d'oscillations=\frac {20}{0.036}=555.6 \textrm oscillations

Et pour la question 3:

La précision du compteur est de 1 oscillation, on en mesure 1100, t'a donc une incertitude de 1/1100.

Merci beaucoup pour les vérifications.

Posté par Lili-Girl77 (invité)re : Physique, les ondes: Le sonar 04-11-06 à 19:58

Salut,

Pour la question 2, ce ne serait pas plutôt (tout simplement d'ailleur..)
n/2 = 1100/2 = 550 oscillations entre l'émetteur et le fond du port.
Vous en pensez quoi cher TheMax et autres connectés ???

Biz

Posté par
nirvensSuite 25-09-11 à 15:22

Bonjour, j'ai eu le même devoirs mais avec 3 question en plus :

4/ Une mesure obtenue est n=330 123 : quelle est la profondeur de l'océan à cet endroit ?
    Pour celle la j'ai fait : 330123 x 20 / 1100 = 6002 m

L'amplitude de l'onde ultra sonore diminue lors de la progression de l'onde ; après une distance parcourue L, l'onde a une amplitude : P = Po x exp ( µL )

µ est le coefficient d'amortissement : µ = 2.5.10^-4 m-1

L'émetteur émet une ode d'amplitude initial Po = 10.0 Pa.
Le récepteur est capable de détecter une onde d'amplitude supérieur à P(min) = 1.0.10^-3 Pa

5/ Déterminer l'amplitude de l'onde reçue lors de la mesure précédente.
6/ Quelle profondeur maximal le sonar peut-il mesurer ?

Quelqu'un pourrait-il m'aider ?

Posté par
122155re : Physique, les ondes: Le sonar 27-09-11 à 01:18

salut:
1) v=\frac{2h\nu}{n}1455m/s
2)N=\frac{n}{2}=555           car \lambda=\frac{2h}{n}      et      h=N.
3)l=\frac{h}{N}0,04m=4cm
4)v=\frac{2h\nu}{n}=\frac{2h'\nu}{n'}
==>\frac{h}{n}=\frac{h'}{n'}
d'ou h'=\frac{h.n'}{n}=6002 m  correct

5) P=P_o. e^{-µ.L}=10. e^{-2.5.10^{-4}.6002}=2,23Pa  
6)
or Le récepteur est capable de détecter une onde d'amplitude supérieur à Po  ;
celle ci correspond  profondeur maximal  L' que le sonar peut mesurer.
P(min) = 1.0.10^{-3}=10. e^{-2.5.10^{-4}.L'}
=> e^{-2.5.10^{-4}.L'}=10^{-4}
=>-2.5.10^{-4}.L'=ln10^{-4}
L'36842m

Posté par
nirvensre : Physique, les ondes: Le sonar 09-10-11 à 15:42

Merci beaucoup pour l'aide


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