Physique – Exercice 1

Exercice 1 : Ondes ultrasonores

Les ondes ultrasonores sont des ondes mécaniques qui peuvent se propager dans des milieux différents. Elles engendrent dans des conditions bien définies certains phénomènes physiques.
Pour déterminer la célérité d’une onde ultrasonore de fréquence N dans deux milieux différents, on utilise un dispositif constitué d’un émetteur E et d’un récepteur R fixés aux extrémités d’un tube. E et R sont reliés à un oscilloscope.
Données :
• Distance émetteur – récepteur : D = ER =1 m ;
• N = 40 kHz.
1. L’onde ultrasonore est-elle une onde longitudinale ou transversale?
2. On remplit le tube par de l’eau. L’oscillogramme ci-contre représente le signal émis par E et celui reçu par R.
Recopier sur votre copie le numéro de la question et écrire la lettre correspondante à la proposition vraie.
2.1. La célérité des ultrasons dans l’eau vaut :

2.2. La longueur d’onde de l’onde ultrasonore vaut :

3. On remplace l’eau par un autre liquide, on consta e que le décalage horaire entre le signal émis et le signal reçu est Δt = 0,9 s.
La célérité des ultrasons dans le liquide, a-t-elle augmenté ou diminué par rapport à celle dans l’eau? Justifier.