Exercitations - sciences physisques  - les vibrations sonores - correction, Exercices de Chimie Physique
Eleonore_sa
Eleonore_sa28 April 2014

Exercitations - sciences physisques - les vibrations sonores - correction, Exercices de Chimie Physique

PDF (276.8 KB)
2 pages
409Numéro de visites
Description
Exercitations de sciences physisques sur les vibrations sonores - correction. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: le dispositif d'étude, la propagation hertzienne,
20points
Points de téléchargement necessaire pour télécharger
ce document
Télécharger le document
Exo3 spécialité Vibrations sonores 4 pts

2006 Afrique EXERCICE III : VIBRATIONS SONORES spécialité (4 points)

CORRECTION

1. DISPOSITIF D'ÉTUDE.

1.1. v1 = T

 =

m.g

v1 = 4

4,0 9,80

4,35.10 

= 3,0.102 m.s–1

1.1.1. La corde émet un son composé du fondamental et d’harmoniques.

1.1.2. Le mode correspondant à la fréquence fondamentale est appelé le mode fondamental.

1.1.3.Méthode 1: Pour qu'il s'établisse une onde stationnaire, l'onde doit effectuer 1 aller-retour le long de

la corde pendant une durée égale à un multiple de la période, et cela à la célérité v. Donc elle parcourt la

distance 2L pendant une durée égale à n.T. (avec n entier)

On peut écrire v = 2L

n.T . On sait que T =

1

f , donc v =

2L

n .f.

Soit f = v

n. 2L

.Relation (1)

La corde vibre selon son mode fondamental, alors n = 1.

Finalement f1 = 1 v

2L

Méthode 2 : Pour qu'il s'établisse une onde stationnaire le long de la corde, il faut que L = n. 2

 .

Or  = v

f donc L = n.

v

2f

Soit f = v

n. 2L

.Relation (1)

Pour le mode fondamental, n = 1 donc f1 = 1 v

2L

Application numérique : f1 = 23,0.10

2 0,75 = 2,0.102 Hz

1.2.1. Plus le son est grave et plus sa fréquence est basse, donc f2 sera inférieure à f1.

1.2.2. D'après la relation (1) établie à la question 1.1.3., f = v

n. 2L

donc f2 = 2 v

2L . (fondamental n = 1)

f2 < f1

2 v

2L < 1

v

2L

v2 < 1

v La célérité v2 est donc inférieure à la célérité v1.

1.2.3.Instinctivement, on sait bien que moins la corde est tendue et plus le son sera grave.

D'après la réponse précédente v2 doit diminuer, or v1 = m.g

 . Sachant que la masse linéique µ de la corde

est constante, il faut que m diminue. On choisit la masse m1 = 2,0 kg.

2. PROPAGATION HERTZIENNE.

2.1. Sous l'effet des ondes électromagnétiques, il apparaît un signal électrique dans l'antenne.

2.2.1. L'antenne reçoit un très grand nombre d'ondes électromagnétiques, qui génèrent chacune des signaux

électriques de fréquences différentes. Le circuit A permet de sélectionner un des signaux électriques dont

la fréquence correspond à celle de sa fréquence de résonance (1/F = 2. L.C ).

En modifiant la valeur de C, on sélectionne la fréquence F désirée.

Ce circuit A est appelé circuit d'accord ou circuit bouchon.

2.2.2. Le curseur du poste de radio pointe sur 10 kHz. Le circuit A a permis de sélectionner un signal

électrique de cette fréquence F, qui va se propager dans la partie B du circuit.

2.3.1. La tension observée n'est pas sinusoïdale, cela confirme que le son est un son composé.

2.3.2.

2T1 = 12,00 – 2,00

2T1 = 10,0 ms

T1 = 5,00 ms

f1 = 1

1

T

f1 = 3

1

5,00.10

f1 = 200 Hz

Le son produit par le haut-parleur a la même fréquence que celui émis par la corde.

2.4.En réalité le signal électrique transmis par le circuit d'accord est un signal modulé, il est composé de

3 fréquences : celle de la porteuse F, mais aussi un signal de fréquence F + f1 (f1 fréquence du son) et un

signal de fréquence F – f1. La fréquence f1 est relativement faible, le circuit d'accord n'est pas trop sélectif

et il permet de conserver les trois fréquences.

2T1

antenne

réceptrice

L C

PARTIE A

détecteur d'enveloppe

H.P. R2

filtre passe-haut

ampli

D

R1 C1

C2

Ce détecteur d'enveloppe a pour rôle de

supprimer la porteuse haute fréquence (F)

pour ne transmettre que le signal modulant

basse fréquence (f1)

Ce filtre passe-haut permet

d'éliminer la composante continue

du signal modulant extrait par le

détecteur d'enveloppe.

commentaires (0)
Aucun commentaire n'a été pas fait
Écrire ton premier commentaire
Ceci c'est un aperçu avant impression
Chercher dans l'extrait du document
Docsity n'est pas optimisée pour le navigateur que vous utilisez. Passez à Google Chrome, Firefox, Internet Explorer ou Safari 9+! Téléchargez Google Chrome