Physique – Exercice 1 – BAC SVT 2020

  • Physique

    Exercice 1 : Propagation des ondes.

    La propagation des ondes est un phénomène naturel qui peut se produire dans certains milieux. Dans différentes conditions, l’étude d’une telle propagation peut engendrer des informations sur la nature des ondes, leurs caractéristiques, et sur le milieu de propagation.

    La figure ci-dessous donne deux dispositifs (1) et (2) permettant d’étudier la propagation d’une onde à la surface de l’eau et la propagation du son dans l’air.

    1- Quelle est la nature de l’onde mécanique produite respectivement par les sources de ces deux dispositifs ?
    2- Dans le dispositif (1), un vibreur produit une onde progressive sinusoïdale de fréquence N1. Une étude expérimentale a permis d’obtenir le document (a) représentant l’élongation d’un point M de la surface de l’eau en fonction du temps et le document (b) représentant l’aspect de la surface de l’eau à un instant donné.

    2-1- Lequel des deux documents (a) et (b) montre une périodicité spatiale ?
    2-2- Déterminer la fréquence N1 de l’onde.
    2-3- Calculer la célérité v1 de propagation de l’onde à la surface de l’eau.
    2-4- Recopier sur votre copie le numéro de la question et écrire la lettre correspondante à la proposition vraie.

    L’élongation du point M en fonction de l’élongation de la source S s’écrit :

    A) yM(t) = yS(t + 0,1)
    B) yM(t) = yS(t + 0,05)
    C) yM(t) = yS(t – 0,1)
    D) yM(t) = yS(t – 0,05)

    3- On interpose à la surface de l’eau un obstacle muni d’une ouverture de diamètre L = 8cm. L’onde produite à la surface de l’eau par la source se propage après avoir traversé l’ouverture.

    3-1- Quel phénomène peut-on observer lorsque l’onde traverse l’ouverture ? Justifier.
    3-2- Déduire la longueur d’onde 𝜆2 et la célérité de propagation v2 de l’onde au-delà de l’ouverture.

    4- Le haut-parleur du dispositif (2), émet des ondes sonores de fréquence N2 = 10kHz .

    4-1- Les ondes sonores produites peuvent-elles se propager dans le vide? Justifier.
    4-2- Les ondes sont captées par deux microphones M1 et M2 qui occupent la même position. Les courbes visualisées sur l’écran de l’oscilloscope apparaissent en phase.

    Lorsqu’on déplace M2 par rapport à M1 d’une distance d = 34cm , les deux courbes observées à l’oscilloscope apparaissent à nouveau en phase pour la dixième (10) fois. Déduire la célérité de propagation du son dans l’air.

error: Ce contenu est protégé !!