ONDES ET SIGNAUX -prog 2de 2019 --- Introduction ---

Ce module regroupe pour l'instant 6 exercices sur le theme ondes et signaux du programme de 2de 2019

Caractéristiques d'un son

Le signal A du son obtenu avec un instrument de musique se présente sous la forme:


Signal A


On souhaite comparer ce son avec celui obtenu avec d'autres instruments. Voici quelques signaux:

 
Signal 1 Signal 2
 
Signal 3 Signal 4

Parmi les 4 signaux numérotés présentés, (Compléter les champs de réponse uniquement avec des chiffres correspondants au numéro du signal)

Recherche d'un indice


On considère le milieu 1 (en blanc sur l'animation ci-dessus) d'indice n1= . On souhaite déterminer l'indice n2 du milieu 2 (en bleu sur l'animation ci-dessus).
A l'aide de l'animation suivante, compléter le tableau ci-dessous:
Les angles seront donnés à l'unité prés et les sinus seront données avec 3 chiffres significatifs.
Angle d'incidence (i1)0
Angle de réfraction (i2)
sin(i2)
sin(i1)

Placer ensuite les points dans le repére suivant (on fera attention à l'abscisse et à l'ordonnée):

Compléter les phrases suivantes:
Les grandeurs sin(i2) et sin(i1) sont . La courbe obtenue est caractéristique d'une fonction .

Le coefficient directeur est égal à l'indice n2 recherché; à l'aide de votre graphique, calculer la valeur de n2= .
En déduire la vitesse de propagation de la lumière dans le milieu 2: v= Ne pas oublier d'indiquer l'unité.

Lentille Convergente - Objet Reel

On place devant une lentille convergente un objet réel AB à la position algébrique cm. On obtient une image A'B' dont vous devez étudier les caractéristiques.

1- Compléter le tracé du rayon bleu issu de B et passant par l'origine :

2- Compléter le tracé du rayon bleu issu de B et passant par le foyer objet F :

3- Compléter le tracé du rayon bleu issu de B parallèle à l'axe optique :

4- Dessiner l'image A'B' obtenue :

5- L'image est :

5- L'image est , et .

6- Lire la position algébrique (arrondir à l'entier le plus proche en précisant l'unité : ex "-4 cm")

6- Lire la position algébrique

7- Quelle est la distance focale (Arrondir le résultat à 1 chiffre après la virgule)

7- La distance focale est

8- Quelle est le grandissemt: γ=


Recherche d'une valeur de résistance

A l'aide de l'animation ci-dessous, répondez aux questions

  1. compléter le tableau ci-dessous:
    Tension U(V)02468
    Courant I(mA)
    Courant I(A)

  2. Placer ensuite les points dans le repére suivant (on fera attention à l'abscisse et à l'ordonnée):

  3. Compléter les phrases suivantes:
    Les grandeurs U et I sont . La courbe obtenue est caractéristique d'une fonction .

    Le coefficient directeur est égal à la valeur de la résistance recherchée.
    A l'aide de votre graphique, calculer la valeur de R= kΩ.

Caractéristique d'une thermistance

Pour réaliser cet exercice, vous allez utiliser l'animation ci-dessous qui simule la mise en chauffe d'un bécher contenant de l'eau froide (à 2°C) et dans lequel trempe un thermomètre et une thermistance reliée à un ohmmètre.
Les températures sont indiquées en °C et les valeurs des résistances sont données en Ω.
Une fois l'animation lancée, il n'est pas possible de "revenir en arrière", il est juste possible de mettre en pause le chauffage avec le bouton en bas de l'animation. L'animation s'arrête lorsque la température de l'eau atteint 95°C.
  1. compléter le tableau ci-dessous:
    Température T(°C)51015202530354045505560
    Résistance R(Ω)

  2. Placer ensuite les points dans le repére suivant (on fera attention à l'abscisse et à l'ordonnée):

Voici la courbe obtenue précédement:
La thermistance est placée dans une pièce et on relève la valeur de sa résistance.
On trouve R= Ω. Quelle est la température de la piéce? T= °C

Détermination de la vitesse du son

On souhaite mesurer la vitesse du son à l'aide du montage suivant:

On enregistre alors les signaux à l'aide d'une interface reliée aux 2 micro.
On obtient les enregistrements suivants pour différentes valeurs de la distance d.
(On a légèrement décalé les courbes pour une meilleure lisibilité)

 
d1 = cm d2 = cm
 
d3 = cm d4 = cm
Compléter ensuite le tableau suivant où Δt est le retard mis par le son pour aller du micro1 au micro2:
d(cm)
d(m)
Δt(ms)
Δt(s)
Placer ensuite les points dans le repère suivant (on fera attention à l'abscisse et à l'ordonnée):

Compléter les phrases suivantes:
Les grandeurs d et v sont . La courbe obtenue est caractéristique d'une fonction .

Le coefficient directeur est égal à la vitesse du son recherchée; à l'aide de votre graphique, calculer la valeur de v= . On indiquera l'unité
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