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Niveau seconde
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Ultrasons

Posté par
Christina45
25-02-11 à 14:42

Bonjour j'ai un exo et je ne comprend pas tout vu que je n'était pas là quand le prof a fait la leçon !Merci de votre aide précieuse  Lors d'une séance de travaux pratiques, Claire et Rémi doivent réaliser la mesure de la vitesse des ultrasons dans l'air. Ils disposent d'un émetteur et d'un récepteur à ultrasons ainsi que d'un système d'acquisition.

1)- Schématiser le dispositif expérimental permettant cette mesure.Re je pense qu'il faut un emmeteur et un recepteur et un générateur mais je ne sais pas comment mettre
2)- Indiquer sur quelles voies doivent être branchée l'émetteur et le récepteur pour obtenir l'enregistrement ci-dessous.
Re Alors là je suis complètement perdu

3)- Mesurer le décalage temporel Δt entre l'émission et la réception du signal.  re je n'ai pas la formule
4)- À quelle distance d sont situés l'émetteur du récepteur sachant que, dans ce cas, la valeur de la vitesse de propagation des ultrasons dans l'air est v = 250 m / s ?  Re je n'ai pas la formule
5)- Quelles différences Claire et Rémi auraient-ils observées s'ils avaient réalisé cette expérience :
a)-  Dans l'eau ?
b)-  Dans le vide ?
Je pense que elles sont plus fortes dans l'eau?

Ultrasons

Posté par
J-P
re : Ultrasons 25-02-11 à 15:26

Vérifie la donnée : "vitesse de propagation des ultrasons dans l'air est v = 250 m/s"

Elle est bizarre.
Pour avoir une telle vitesse, il faudrait de l'air à une température d'environ - 117°C.

Pour info :

La vitesse du son (ou des ultrasons) dans l'air est donnée par : c = 20,0 * racinecarrée(T)

avec c la célérité du son (ou des ultrasons) dans l'air en m/s et T la température en K

Pour avoir c = 250 m/s, il faudrait que T = (250/20)² = 156 K, soit - 117°C
********

Vérifie s'il ne s'agit pas plutôt de v = 350 m/s

Sauf distraction.  

Posté par
Heroes31
re : Ultrasons 25-02-11 à 15:36

Bonjour,

Q1) Dispositif
Quelque chose dans ce style :
Ultrasons

Q2) Voies à brancher
Sur l'écran, horizontalement, on mesure le temps.
Tu vois bien que le signal de la voie A ("rectangle orange") apparaît quelques instants avant la voie B ("bosse verte"). Cela signifie que le système d'acquisition reçoit le signal de la voie A avant la voie B.

Cela n'est possible que si l'émetteur est branché sur la voie A et que le récepteur, qui capte le signal plus tard donc, est branché sur la voie B.


Dans la foulée...

Q3) Mesure du décalage temporel
Il n'y a pas de formule, c'est bien écrit "MESURE" donc il te faut le mesurer sur l'écran.

Le début du signal en voie A, c'est son départ de l'émetteur.
Le début de la forme "bosse verte", sur la voie B, c'est quand le haut-parleur capte l'ultrason.

Tu mesures donc t comme sur cet exemple :
Ultrasons


Q4) Calcul de la distance séparant l'émetteur et le récepteur
Si tu as une formule ! Cela s'appelle la vitesse moyenne : v = distance parcourue / durée mise = d / t

Comme tu connais v(ultrasons) et qu'à la question précédente, tu as la valeur de t, tu en connais donc la distance d.


Q5) Influence du milieu de propagation
Je pense que elles sont plus fortes dans l'eau?
Qui 'elles' ? En quoi elles seraient plus 'fortes' ? En intensité acoustique ?

Non, crie dans l'eau, on t'entendra moins bien que dans l'air...

L'exercice porte sur la vitesse de déplacement des ultrasons, donc sur l'influence du milieu sur la vitesse.
Et en effet, on s'aperçoit que la vitesse des ultrasons dans l'eau est d'environ 1 500 m/s soit une vitesse bien plus élevée que dans l'air.

Les deux élèves mesureront sur l'écran une durée t(eau) plus courte que t(air)


Je te laisse finir ton exo !

Posté par
Christina45
re : Ultrasons 25-02-11 à 15:59

Ok merci beaucoup de votre aide je pense avoir comprit     !!!  oups j'ai fait une erreur de frappe en réalité c'est 350m/s  

Posté par
Christina45
re : Ultrasons 26-02-11 à 13:53

En fait je ne vois pas bien comment mesurerle décalage temporelle? Pourriez vous m'expliquer merci

Posté par
Christina45
re : Ultrasons 26-02-11 à 13:55

Il faut mesurer de la fin du premier signal jusqu'au début du premier? Est ce juste cela:
0.5cm pour

Posté par
Christina45
re : Ultrasons 26-02-11 à 13:58

Oups j'ai fait 1 erreur de frappe pardon! 0.5cm pour 250microseconde
pour 1.6cm  on fait 250*1.6 tout ça divisé par 0.5 on a 800microseconde donc 8*10^-6 s ? Est ce juste?

Posté par
Christina45
re : Ultrasons 26-02-11 à 14:47

SVp pouvez vous m'aider à nouveau?

Posté par
Heroes31
re : Ultrasons 26-02-11 à 14:49

Citation :
Il faut mesurer de la fin du premier signal jusqu'au début du premier?


Non, le décalage temporel se mesure entre le début du premier signal (Voie A) et le début du second signal (Voie B)


Approximativement :
Je vois qu'il y a un décalage d'environ 4 carreaux, ce qui correspond à une durée de 4250 µs = 1 000 µs = 1 ms = 0,001s

Ceci représente alors une distance d = v t = 3500,001 = 0,35m = 35cm.


- sauf erreur de ma part -

Posté par
Heroes31
re : Ultrasons 26-02-11 à 14:53

J'ai oublié dans la foulée l'image...

Ultrasons

Posté par
miam10
re : Ultrasons 29-10-15 à 12:10

bonjour je suis en train de faire cette exercice mais je n'ai pas compris le 4 pourriez-vous m'aider svp



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