bonsoir ,
le scema ci dessous decrit une experience realisée pour mesurer la vitesse du son dans un gaz.
un generateur de basse frequence envoie une tension électrique sinusoidale dans un haut parleur qui transforme cette tension en un son de meme frquence.Le son se propage dans le gaz contenu dans un tube,puis il est recu par un microphone qui le transforme en tension sinusoidale.Grace à des fils electriques rigides et à des orifices percés dans le tube,il est possible de deplacer le microphone à l'interieur du tube et l'experience consiste à mesurer la distance d entre 2 positions successives du microphone,c'est à dire la plus petite distance entre 2 positions pour lesquelles on observe sur la voie B une tension en phase avec celle observée sur la voie A.
1)preciser quelle est la tension observée sur la voie de l'oscilloscope.
2)la base de temps de l'oscilloscope etant réglée sur 100s/div,indiquer la valeur de la frequence de l'onde sonore.
3)a)lorsque l'experience est réalisée dans du diazote à 20°C,on mesure une distance d=34,9 cm.
en deduire la vitesse V du son dans le diazote à cette temperature.
b)on purge le tube du diazote qu'il contient et on le remplit de dioxygene.La temperature étant toujours de 20°C,on mesure une distance d=32,6 cm.Determiner la vitesse V' du son dans le dioxygène.
4)indiquer laquelle des 4 hypotheses suivantes,concernant la vitesse de propagation du son dans des gaz diatomiques à la meme temperature,est compatible avec les résultats de cette expérience:
Hypothese1:la vitesse du son est proportionnelle à la masse molaire du gaz.
Hypothese2:la vitesse du son est inversement proportionnelle à la masse molaire du gaz.
Hypothese3:la vitesse du son est proportionnelle au carré de la masse molaire du gaz.
Hypothese4:En adoptant parmi les 4 hypotheses proposées précédemment celle qui rend le mieux compte des resultats de l'experience.calculer la distance d que l'on mesurerait si on realisait l'experience dans du dioxygene à 20°C.
données:masse molaire du dioxygene:32g.mol^-1,diazote:28g.mol^-1,dihydrogene:2g.mol^-1
pourriez vous me donner des pistes pour faire cet exercice svp
1)je lis 2 POUR LA TENSION sur l'oscilloscope,par contre je ne connais pas l'unité de la tension.
pourriez vous me donner des pistes pour faire cet exercice svp
1)je lis 2 Volts POUR LA TENSION sur l'oscilloscope.
bonjour,
rectification,
le schema ci dessous decrit une experience realisée pour mesurer la vitesse du son dans un gaz.
un generateur de basse frequence envoie une tension électrique sinusoidale dans un haut parleur qui transforme cette tension en un son de meme frquence.Le son se propage dans le gaz contenu dans un tube,puis il est recu par un microphone qui le transforme en tension sinusoidale.Grace à des fils electriques rigides et à des orifices percés dans le tube,il est possible de deplacer le microphone à l'interieur du tube et l'experience consiste à mesurer la distance d entre 2 positions successives du microphone,c'est à dire la plus petite distance entre 2 positions pour lesquelles on observe sur la voie B une tension en phase avec celle observée sur la voie A.
1)preciser quelle est la tension observée sur la voie de l'oscilloscope.
2)la base de temps de l'oscilloscope etant réglée sur 100s/div,indiquer la valeur de la frequence de l'onde sonore.
3)a)lorsque l'experience est réalisée dans du diazote à 20°C,on mesure une distance d=34,9 cm.
en deduire la vitesse V du son dans le diazote à cette temperature.
b)on purge le tube du diazote qu'il contient et on le remplit de dioxygene.La temperature étant toujours de 20°C,on mesure une distance d=32,6 cm.Determiner la vitesse V' du son dans le dioxygène.
4)indiquer laquelle des 4 hypotheses suivantes,concernant la vitesse de propagation du son dans des gaz diatomiques à la meme temperature,est compatible avec les résultats de cette expérience:
Hypothese1:la vitesse du son est proportionnelle à la masse molaire du gaz.
Hypothese2:la vitesse du son est inversement proportionnelle à la masse molaire du gaz.
Hypothese3:la vitesse du son est proportionnelle au carré de la masse molaire du gaz.
Hypothese4:la vitesse du son est inversement proportionnelle à la racine carrée de la masse molaire du gaz.
5)En adoptant parmi les 4 hypotheses proposées précédemment celle qui rend le mieux compte des resultats de l'experience.calculer la distance d que l'on mesurerait si on realisait l'experience dans du dioxygene à 20°C.
données:masse molaire du dioxygene:32g.mol^-1,diazote:28g.mol^-1,dihydrogene:2g.mol^-1
1)je ne sais pas
2)base de temps de l'oscilloscope:100 s/d=100.10^-6s/d=0,10ms/d
on compte 10 divisions=1periode sur l'ecran de l'oscilloscope:
T=0,10*10=1ms=1.10^-3 s
F=1/T=1/(1/1.10^-3)=1000Hz
3)a)V=/T
soit V=0,349/1.10^-3=349m/s^-1
(une longueur d'onde est egale à une distance d de 34,9 cm,soit 0,349 m)
la vitesse du son dans le diazote à 20)C est de 349m/s^-1
b)V'=0,326/1.10^-3=326 m/s^-1
(une longueur d'onde represente une distance d egale à 32,6 cm,soit 0,362 m).
la vitesse V' du son dans le dioxygene à 20°C est de 326 m/s^-1.
4)j'ai besoin d'aide
d)idem
merci
Bonjour florian2,
Quatrième question :
Pour M = 28 g.mol-1 tu as calculé une vitesse de 349 m.s-1
Pour M = 32 g.mol-1 tu as calculé une vitesse de 326 m.s-1
Il est facile de décider parmi les 4 hypothèses proposées.
bonjour,
4)serait ce l'hypothese 2:l'hypothese selon laquelle la vitesse du son est inversement proportionnelle à la masse molaire...en effet,la vitesse du son augmente lorsque la masse molaire diminue...ceci s'explique par le fait que les molecules de dioxygenes sont moins lourdes que celles de diazote.l'inertie des molecules de dioxygene est donc plus faible que celle des molecules de diazote.c'est pourquoi la vitesse du son dans le diazote est plus grande que la vitesses du son dans le dioxygene.
5)a partir de cette hypothese comment vais je calculer d pour le dihydrogene?
1)la tension visualisée sur l'oscilloscope est elle bien de 2 volts?
merci
bonjour,
4)serait ce l'hypothese 2:l'hypothese selon laquelle la vitesse du son est inversement proportionnelle à la masse molaire...en effet,la vitesse du son augmente lorsque la masse molaire diminue...ceci s'explique par le fait que les molecules de dioxygene sont moins lourdes que celles de diazote.l'inertie des molecules de dioxygene est donc plus GRANDE que celle des molecules de diazote.c'est pourquoi la vitesse du son dans le diazote est plus grande que la vitesse du son dans le dioxygene.
5)a partir de cette hypothese comment vais je calculer d pour le dihydrogene?
1)la tension visualisée sur l'oscilloscope est elle bien de 2 volts?
merci
1) sur l'écran de l'oscilloscope il y a deux courbes. Une en provenance de chaque voie probablement. Je ne vois pas les unités pour l'axe vertical.
4) pour tester l'hypothése 2 tu as toutes les valeurs. Est-ce que ça marche ?
1)comment determiner la tension sur un oscilloscope?
4)est ce bien l'hypothese 2?ma justification est elle suffisante?(cf post ci dessus)
5)il manque une donnée pour calculer d...non?
1) je ne peux pas t'aider
4) non, ton hypothèse est fausse et tu peux le vérifier facilement
5) non, il ne manque pas de données ; mais il faut d'abord faire la question 4
4)comment verifier que l'hypothese 2 ne marche pas?
la vitesse augmente quand la masse molaire diminue...la vitesse est donc proportinnelle mais de maniere inverse à la masse molaire...en fait les 4 marchent bien...
Hypothèse 2 :
v = k/M
donc k = v.M est une constante indépendante du gaz ; vérification :
Pour le diazote : k = 349 * 28 = 9 772 SI
Pour le dioxygène : k = 326 * 32 = 10 432 SI
Donc l'hypothèse 2 est fausse
j'ai trouvé :
c'est l'hypothese 4:
VITESSE=1/(Masse molaire)
en effet:[1/(racine de 32)*349]/(1/(racine de 28))=326
je peux donc en deduire la vitesse V du son dans le dihydrogene:
V=326*1/(racine de 2)/(1/(racine de 32))=349*1/(racine de 2)/(1/racine de 28)=1305 m/s
5)V=1305 m/s^-1
et T=1.10^-3
donc d=1305*1.10^-3=1,305 m
4)l'hypothese 4 est compatible avec les resultats de l'experience:
la vitesse du son est inversement proportionnelle à la racine carrée de la masse molaire M.
En effet,le voefficient k de proportionnalité vaut:
k=(349/(1/racine de 28)=(326/(1/racine de 32)=1845
la vitesse du son dans le H2 vaut donc:
k=v/(1/racine de M H2)
soit:1845=v/(1/racine de 2)
d'ou v=1845*(1/racine de 2)=1305 m/s^-1
(avec M H2=masse molaire du dihydrogene,etv=vitesse)
5) si M H2=2g.mol^-1,alors la distance d mesurée à 20°C sera de:
v=d/t
soit d=v.t=1305*1.10^-3=1,305 metre
(d pour distance;v pour vitesse,et t pour temps)
est ce juste?
faut il justifier pourquoi les 3 autres hypotheses ne conviennent pas ou non?
si oui,comment proceder?merci
C'est bon.
Je reprends la démonstration pour la question 4 :
on suppose vraie l'hypothèse 4, donc
v = k / M avec k une constante indépendante du gaz et telle que
k = v.M
diazote : k = 349 . 28 = 1 847 SI
dioxygène : k = 326 . 32 = 1 844 SI
l'hypothèse est acceptable
Question 5 :
dihydrogène : k = v . 2
d'où v = 1 305 m.s-1 et d = 1,305 m
Nos messages se sont croisés.
Ta nouvelle rédaction est bien meilleure.
Selon moi il n'y a pas à justifier l'abandon des trois autres hypothèses.
Je suis content d'avoir pu t'aider. Je trouve que tu rédiges mieux que l'année dernière. Bon travail !
Je t'en prie et à une prochaine fois !
bonjour a tous j ai le meme exercice et j arrive pas a faire la question 1 , 4 et 5
j ai pas compris comment vous avez fait la 4eme question
merci
je comprend pas
k=(349/(1/racine de 28)=(326/(1/racine de 32)=1845
car (349/(1/racine de 28)= 1 847 SI
(326/(1/racine de 32)=1845
pourquoi k= 1845 ?
merci d avance
salut dana94
tu veux qu'on repend depuis le début?
1)Sur la voie A on visualise la tension aux borne du haut parleur.
Sur la voie B on visualise la tension aux borne du microphone.
tu peux contrôler facilement sur le shséma.
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2)a) T=100s/div * 10div =10-3s
3)=0,349m
....................................................................
b)=0,326m
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4)
Hypothese1: si la vitesse du son est proportionnelle à la masse molaire du gaz.
v=k.M
pour N2 : k=
pour O2 : k= => l(hypothèse 1 est fausse , car on devrait trouver la meme valeur pour la constante si elle état juste.
............................................................................................
Hypothese2:si la vitesse du son est inversement proportionnelle à la masse molaire du gaz.
pour N2 : k=
pour O2 : k= => l(hypothèse 2 est fausse , car on devrait trouver la meme valeur pour la constante si elle état juste.
...................................................................................................
Hypothese3:la vitesse du son est proportionnelle au carré de la masse molaire du gaz.
Hypothese4:la vitesse du son est inversement proportionnelle à la racine carrée de la masse molaire du gaz.
=> k=v.
m
pour N2 :k=v.m=349.
28=1,85.103
pour O2 : k=v.m=326.
32=1,85.103 => l(hypothèse 3 est juste.
..................................................................................................
t si on realisait l'experience dans du dihydrprogène H2 à 20°C. Mdihydrogene=2g.mol^-1
k=v.2 ==>
1308m/s
c l hypothese 4 qui est correct
Hypothese4:la vitesse du son est inversement proportionnelle à la racine carrée de la masse molaire du gaz.
pour la question 5 in faut trouver la distance est non pas la vitesse ..
donc d=v*t
1305*1.10^-3=1,305 metre
ou je fais
k = v . 2
d'où v = 1 305 m.s-1 et d = 1,305 m
merci encore
oui oui c'est l' Hypothese4 qui correct :
l'hypothèse 3 :la vitesse du son est proportionnelle au carré de la masse molaire du gaz. est fausse
en effet:
===> [tex]k=\frac{v}{M^2}[tex]
pour N2:[tex]k=\frac{v}{M^2}=\frac{349}{28^2}=0,445[tex]
pour O2:[tex]k=\frac{v}{M^2}=\frac{326}{32^2}=0,318[tex] l'hypothèse 3 est fausse.
donc pour l hypothese 3 on fait
v=k.M^2
pour n2: k = v/m^2 =329/28^2 = 0.44
pour 02: k= v/m^2= 326/32^2=0.31
donc c faux
est ce bien cela ?
oui merci j avais compris
pour le 5
k=v*2
donc v= k/2 =1308
donc d=v*t 1308*1,0*10^-3 = 1,3 m
c bon ?
349*racine28= 1846 et 326*racine32=1844
est ce que c'est un probleme si c'est 1.85 et l autre 1.84 ou on arrondi pour les deux a 1.85 ?
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