FICHE 1 PRÉSENTATION Titre Séances sonores Type d'activité Contrôle des connaissances Objectifs de l’activité Références par rapport au programme Vérifier les connaissances et savoir faire concernant les grandeurs principales mises en jeu dans la sensation sonore et les lois de la réflexion. Cette activité illustre le thème de « L’HABITAT » et le sous thème « Confort acoustique » en classe de Première STI-2D Notions et contenus Compétences attendues Puissance et intensité sonore ; niveau. Citer les deux grandeurs influençant la perception sensorielle : l’intensité et la fréquence d’un son. Citer les seuils de perception de l’oreille humaine. Définir et mesurer le niveau sonore. Citer l’unité correspondante : le décibel (dB). Mettre en évidence expérimentalement les phénomènes de réflexion, de transmission ou d’absorption d’un son ou d’un ultrason pour différents matériaux. Transmission, absorption, réflexion. Conditions de mise en œuvre Pré requis : Activités « Séance anti jeunes » et « Séance Dis tu m’entends ? » et sensibilisation au développement durable. Durée : 0h30 Contraintes matérielles : Salle de devoir Remarques Auteur Conception de la leçon : Camille CONTRAIRE Rédaction de ce document : Camille CONTRAIRE Académie de LYON FICHE 2 LISTE DU MATÉRIEL SEANCES SONORES Le matériel nécessaire aux manipulations disposé sur la paillasse du professeur. Aucun Le matériel nécessaire aux manipulations disposé sur la paillasse des élèves. Aucun FICHE 3 FICHE POUR LE PROFESSEUR SEANCES SONORES Thème : Confort acoustique dans l’habitat Contrôle des connaissances première STIDD (30 min) Corrigé / 13 points 1. Lire la publicité cicontre : (1 pt) 2. Quelle est la source d’énergie du dispositif présenté ? (1 pt) La source d’énergie principale est le rayonnement solaire, énergie renouvelable par excellence. 3. A quoi correspond dans le prix l’éco participation de 0,04 € ? (1 pt) Cette éco participation est une taxe contribuant à financer l’élimination des déchets lors de la mise au rebut du dispositif. 4. Pourquoi cet appareil n’indispose-t-il pas les êtres humains ? (1 pt) Les signaux émis sont des ultrasons c’est à dire de fréquences supérieures au 20 kHz correspondant à la limite d’audibilité des êtres humains. Il ne sont donc pas perçus par les utilisateurs. 5. Décrire la sensation que peuvent bien ressentir les animaux et qui leurs rend les signaux émis insupportables. (1 pt) Les signaux émis sont des ultrasons donc de hautes fréquences, c’est à dire encore « très aigus ». Comparativement à ce qui se passe pour l’être humain au delà d’environ 10 kHz, La sensation est alors vraisemblablement ressentie par les animaux comme un son strident particulièrement agressif . 6. Donner au moins un argument permettant de qualifier que cet appareil participe d’une éco-conception et d’une démarche de développement durable. (1 pt) Cet appareil participe d’une démarche de développement durable au sens où : il utilise l’énergie renouvelable du soleil ne nuit pas à l’environnement, faisant fuir les animaux sans porter atteinte à leur intégrité physique. 7. L’intensité sonore maximale de cet appareil est de 10 mW.m-2. Donner la valeur en décibels du niveau sonore correspondant. seuil d’audibilité (1 pt) (1 pt) avec (1 pt) 8. Réglé au minimum, le niveau sonore vaut la moitié du niveau maximum. Par combien est alors divisée la sensation sonore ? Le niveau sonore minimum vaut donc la moitié du niveau sonore maximum, soit donc ici la moitié de 100 dB c’est à dire 50 dB. Il y a donc une chute de 50dB. (1 pt) La sensation sonore double environ tous les 10 décibels. (1 pt) Inversement elle diminue donc de moitié lorsque l’on chute de 10 dB. La sensation sonore entre le maximum et le minimum chute donc ici de moitié cinq fois de suite, soit encore de 25, c’est dire une sensation divisée par 36. (1 pt) 9. On se propose de réaliser, à l’aide d’un seul émetteur et de plaques réfléchissantes, une barrière ultrasonore tout autour d’un jardin rectangulaire. Faire un croquis de l’installation en indiquant très précisément comment placer les plaques réfléchissantes. L’angle de réflexion par rapport à la normale à la surface réfléchissante étant égal à l’angle d’incidence, un raisonnement géométrique sur les angles montre que les plaques devront être à 45° des bords du jardin. (1 pt) (1 pt) R r r R r i Plaque placée à 45° Bibliographie et crédit photo. Catalogue l’homme moderne photo / bibliographie 100 40 Hz ; 30 dB Aucun détail possible FICHE 4 dans le FICHE ÉLÈVE domaine des SEANCES SONORES basses fréquence Thème : Confort acoustique dans l’habitat s Contrôle des connaissances première STIDD (30 min) 1) Lire la publicité cicontre : 10. Quelle est la source d’énergie du dispositif présenté ? 11. A quoi correspond dans le prix l’éco participation de 0,04 €? 12. Pourquoi cet appareil n’indispose-t-il pas les êtres humains ? 13. Décrire la sensation que peuvent bien ressentir les animaux et qui leurs rend les signaux émis insupportables. 14. Donner au moins un argument permettant de qualifier que cet appareil participe d’une éco-conception et d’une démarche de développement durable. 15. L’intensité sonore maximale de cet appareil est de 10 mW.m-2. Donner la valeur en décibels du niveau sonore correspondant. 16. Réglé au minimum, le niveau sonore vaut la moitié du niveau maximum. Par combien est alors divisée la sensation sonore ? 17. On se propose de réaliser, à l’aide d’un seul émetteur et de plaques réfléchissantes, une barrière ultrasonore tout autour d’un jardin rectangulaire. Faire un croquis de l’installation en indiquant très précisément comment placer les plaques réfléchissantes.