Sommaire Terminale spécialité

 

 

Ondes et signaux

17. Caractéristiques d’un son / effet Doppler

Cours / Activités expérimentales

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Cours :

 

 

Activités expérimentales

1. Atténuation géométrique / atténuation par absorption

 

 

2. effet Doppler

 

fichier son :

 voiture à l’arrêt

 voiture en mouvement

 

Fiches méthodes

Puissances de 10, notation scientifique

 

Unités légales du système international / conversion

 

Méthode de résolution d’exercices

 

Résoudre une équation à une inconnue

 

 

Programme officiel

 

Notions et contenus

Capacités exigibles

Activités expérimentales support de la formation

 

1. Caractériser les phénomènes ondulatoires

 

Cette partie s’inscrit dans la continuité de l’étude des signaux sonores effectuée en classe de seconde puis de celle des ondes mécaniques, en particulier périodiques, abordée en classe de première. Ces études ont permis d’une part d'illustrer la variété des domaines d’application et d’autre part de donner du sens aux grandeurs caractéristiques des ondes et à la double périodicité spatiale et temporelle dans le cas des ondes périodiques. Tout en continuant à exploiter la diversité des champs d’application (télécommunications, santé, astronomie, géophysique, biophysique, acoustique, lecture optique, interférométrie,

Intensité sonore, intensité sonore de référence, niveau d’intensité sonore.

Atténuation (en dB).

Exploiter l'expression donnant le niveau d’intensité sonore d’un signal.

Illustrer l'atténuation géométrique et l'atténuation par absorption.

Capacité mathématique : Utiliser la fonction logarithme décimal et sa fonction réciproque.

Effet Doppler.

Décalage Doppler.

Décrire et interpréter qualitativement les observations correspondant à une manifestation de l’effet Doppler.

Établir l’expression du décalage Doppler dans le cas d’un observateur fixe, d’un émetteur mobile et dans une configuration à une dimension.

Exploiter l’expression du décalage Doppler dans des situations variées utilisant des ondes acoustiques ou des ondes électromagnétiques.

Exploiter l’expression du décalage Doppler en acoustique pour déterminer une vitesse.

Rappel :

Notation scientifique / ordre de grandeur (avec correction vidéo)

 

 

 

Onde longitudinale ou transversale. 

 

 

Célérité d’une onde

 

 

Onde sinusoïdale périodique 

 

production d’un son par un HP

 

 

production d’un son, analyse spectrale.

,

 

 

 Effet  Doppler (université de Nantes)

 

Miniature3:56

 Définition d'une onde mécanique progressive  

 

 

Miniature4:14

 Célérité d'une onde    

 

Miniature2:42

 Retard à la perturbation   

 

 

Miniature4:35

Période et fréquence    

 

 

Miniature3:10

Onde périodique sinusoïdale

 

Miniature7:30

 Tracé d'une élongation sinusoïdale

 

 

Miniature4:05

 Définition de la longueur d'onde  

 

 

Miniature3:54

Détermination expérimentale de la longueur d'onde

Miniature2:44

 Calcul de la célérité du son

 

 

Miniature3:29

Infrason, son, ultrason

 

 

Miniature5:42

 Niveau d'intensité sonore L(dB)

 

Description : Miniature7:42

Qu’est-ce-que l’effet Doppler

 

Description : Miniature1:50

Effet Doppler / étude théorique: f'=f.c/(c-v)  

 

Description : Miniature3:00

 Spectres de raies d'absorption des étoiles

 

 

Description : Miniature2:38

Effet Doppler Fizeau

 

 

1. le son chez les dauphins (Liban 2005 )

calcul de fréquence et de période d'ondes ultrasonores; train de clics; retard à la perturbation; calcul de célérité;

 

Corrigé

 

 

2. Le téléphone « pot de yaourt »(bac USA 2005)

Calcul de retard à la perturbation sur oscillo; calcul de célérité; vérification des unités d'une expression; calcul de période, fréquence et longueur d'onde; opposition de phase.

 

Corrigé

 

 

3. Autour de la voiture (d’après bac Afrique 2008)

Détermination de la célérité des ultrasons à partir de l'enregistrement de salves puis à partir de v = lambda/T; détermination de distance voiture-obstacle

 

Corrigé

  

4.  La houle (Bac Maroc 2006)

relation entre célérité et fréquence de la houle: relation célérité et distance entre les crêtes des vagues;

 Expression reliant la hauteur h des vagues, leur longueur L et leur cambrure Ca.

 

 

5. célérité du son

Oscilloscope: calcul de fréquence et d'amplitude; salves: détermination de la célérité des sons dans l'air; phénomène de dispersion; application: position des boomers et tweeters dans une salle de spectacle;

 

Corrigé

 

 

6. Devoir surveillé

 

Calcul de période de fréquence de longueur d’onde et de célérité. Détermination de la taille d’un cerveau.

Corrigé

 

7. quand les astrophysiciens voient rouge

(annales 0)

effet doppler; vitesse de déplacement des galaxies; décalage spectrale vers le rouge; détermination de la distance d'une galaxie; spectre de raies;

 

Corrigé

 

 

8. ds n°4 décembre 2012

interférences, effet Doppler avec calcul de vitesse de véhicule, diffraction, harmoniques, timbres, calcul de période et de fréquence

 

Corrigé

  

9. bac blanc février 2014

  Corrigé

 

10. ds n°4 décembre 2013

Effet Doppler ; interférence

 

Corrigé

 

 

11. bac blanc 2016

http://labolycee.org/

 

Corrigé

 

 

12. ds n°1 22/09/2020

Effet Doppler (démo) ; conversion d’unités ; longueur d’onde ; fréquence ; période ; atténuation par absorption

 

Corrigé

 

 

13. ds n°1 (version 2)  22/09/2020

Effet Doppler (démo) ; conversion d’unités ; longueur d’onde ; fréquence ; période ; atténuation par absorption

 

Corrigé