Correction du DS6 (sujet B) EXERCICE 1 : Exercice très simple pour voir si vous savez appliquer précisément les conseils donnés. 1. La période est le temps de répétition d’un motif Le terme « définir » dans un énoncé veut dire « donner la définition » 2. On lit sur le graphique que T=0,5s Pour représenter T, ne pas oublier d’écrire la légende sous la flèche. T 3. La fréquence est donc f  1 1   2Hz (F.L. nécessaire, résultat avec unité…) T 0,5 4. Le nombre de battements par seconde est la fréquence, donc le nombre de battements par minute est 2x60=120 battements par minute EXERCICE 2 : Exercice pour voir si vous arrivez à vous adapter à une situation nouvelle (analyser un énoncé et des questions) Explication de l’expérience faite : le physicien en (b) a dû démarrer son chronomètre lorsqu’il voit l’éclair en (a) et l’arrêter lorsqu’il entend le son dans le stéthoscope. d t Calcul de la vitesse du son : v= = 13.103 9,1 = 1,4. 103 𝑚/𝑠. Conclusion : elle est supérieure à celle dans l’air qui est de 340m/s environ. Si vous ne donnez pas la valeur de la vitesse du son dans l’air, vous laissez penser que vous répondez au hasard… Question bonus : ils ont négligé la vitesse de la lumière puisque l’éclair n’atteint pas l’observateur en (b) instantanément après l’émission en (a)… EXERCICE 3 : 1. La période est 2x3=6µs. La fréquence est donc f  1 1   1,7.10 5 Hz T 6.10 6 Ecrire la formule littérale et penser à arrondir (ne pas garder trop de chiffres significatifs comme 166667 Hz !) 2. Ce son n’est pas audible car la fréquence est supérieure à 20 000 Hz. La valeur de 20 kHz doit être écrite sinon hasard ? 3. La courbe de fréquence moitié est dessinée en bleu. Appliquez-vous si vous voulez avoir tous les points : repérer les points importants où doit passer la courbe (comme expliqué en classe) EXERCICE 4 : Exercice qui reprend des questions exactement traité en classe, pour voir ce qui est assimilé i’ i Rayon réfléchi Rayon incident r Rayon réfracté 2 a) L’angle d’incidence est repéré par rapport à la normale (en pointillé) Angle d’incidence b) Calcul de l’angle limite : il correspond à un angle de réfraction de 90°. Or la loi de Descartes nous donne : 𝑛𝑎𝑖𝑟 nverre x sinilim=nair x sin r ce qui conduit à sini𝑙𝑖𝑚 = 𝑛 𝑣𝑒𝑟𝑟𝑒 = 1 1,5 soit ilim = 42° Montrer signifie faire le raisonnement complètement et expliquer. c) On observe le phénomène de réflexion totale car l’angle d’incidence est supérieur à l’angle limite. d) L’angle de réflexion doit être identique à l’angle d’incidence (voir rayon rouge ci-dessus). e) Les fibres optiques utilisent ce phénomène de réflexion totale : par exemple lors d’une fibroscopie. EXERCICE 5 : Exercice qui reprend le travail fait en TP et des connaissances de cours 1) A propos des ondes ultrasonores a) Ces ultrasons ne se propagent pas dans le vide car il faut que des molécules vibrent pour provoquer la propagation de l’onde… Dire qu’il y a besoin d’air ne constitue pas une réponse claire : il faut qu’il y ait des molécules qui puissent vibrer (eau, solide ….) ce qui exclut donc uniquement le vide. b) Lorsque ces ondes rencontrent un obstacle, une partie de ses ondes est transmise et une partie est réfléchie. La quantité d’onde réfléchie (et transmise) dépend du matériau rencontré. Il fallait expliquer qu’il y avait 2 phénomènes (voir TP 16 avec les ultrasons) et utiliser les 2 mots adéquats. Par exemple, « rebondit » n’est pas satisfaisant ici. 2) Exploitation de l’échogramme a) Le pic P1 correspond à la réflexion de l’onde sur la membrane la plus haute et la pic P2 à la réflexion sur la membrane la plus basse le terme « Réflexion » est nécessaire A X X B b) Il y a 7 divisions entre les pics de l’émetteur et P1 ce qui correspond à un temps de 7x0,015 ms = 10,5.10-2 ms. Ce temps est le temps de l’aller-retour de l’onde donc le temps pour que l’onde atteigne l’organe est la moitié soit t= 5,3.10-2 ms Certains élèves ont donné le temps de l’aller-retour de l’onde : ils ont mal lu la question ! c) La distance est reliée au temps par : distance = vitesse x temps donc D=Vxt = 1400 x 5,3.10-5 = 7,4.10-2 m Si vous vous êtes trompé dans la question précédente en calculant un temps 2 fois plus grand et que vous mettez comme formule littérale D=vt/2, c’est compté juste ; attention à bien convertir le temps en secondes. 3) a) Les ondes utilisées sont des ondes électromagnétiques (du même type que la lumière). b) Ces ondes se propagent dans le vide puisque la lumière du soleil arrive sur la Terre. Répondre oui sans expliquer peut être dû au hasard, donc ne compte rien.