2nde Chapitre 4 TP 2 : Détermination de la vitesse de propagation du son dans l'air Objectifs Déterminer expérimentalement la vitesse de propagation du son dans l'air Mettre en œuvre un protocole expérimental à partir d'une étude de documents Préambule Doc 1 : mesure historique de la vitesse du son dans l'air Doc 2 : mesure historique de la vitesse du son dans l'eau Questions 1. Comparer les protocoles des deux expériences de la mesure de la vitesse du son dans l'air et dans l'eau. Préciser quelle hypothèse est faite par rapport à la propagation de la lumière ( doc 1 et doc 2) 2. Quel était, pour Prony et Arago, l'intérêt de tirer simultanément deux coups de canons croisés ? ( doc 1) 3. Préciser à quel instant l'expérimentateur sur la bateau déclenche son chronomètre et à quel instant il l'arrête? 4. Préciser à quelle condition la durée de propagation du son dans l'eau mesurée est bien la durée réelle. ( bonus) 5. Utiliser les données du doc 2 pour calculer la vitesse de déplacement de l'onde sonore dans l'eau ( en km.s-1 puis en km.h-1 ) Aide : 1h = 3600 s 6. Convertir la vitesse en m.s-1 puis compléter le tableau ( Aide : 36 km.h-1 = 10 m.s-1 ) 7. Compléter le tableau du document 3 puis discuter de l'affirmation suivante : " plus le milieu de propagation du son est dense et plus la vitesse de propagation est élevée " Document 3 : quelques exemples de vitesse de déplacement d'objets ou d'ondes Objet ou onde Vitesse de propagation Sous-marin le plus rapide 80 km.h-1 Objet ou onde Lumière Vitesse de propagation 3,00x108 m.s-1 TGV Avion de ligne 300 km.h-1 900 km.h-1 Avion militaire le plus rapide 7273 km.h-1 Onde sonore dans l'eau ? Onde sonore dans l'air 340 m.s-1 Onde sonore dans l'acier 5000 m.s-1 Document 4 : relation mathématique permettant le calcul de la vitesse de déplacement d'un objet ou d'une onde vitesse de l'objet ou de l'onde ( unité km.h-1 ou m.s-1 ) 𝐝 𝐯= ∆𝐭 distance parcourue ( unité km ou m ) durée de déplacement ( unité h ou s ) Activité expérimentale A l'aide des documents 1 à 4 et du matériel ci-dessous, propose un dispositif expérimental qui permettrait de déterminer la vitesse de propagation du son dans l'air. Liste du matériel : 2 micros, des fils de connexions, un logiciel d'acquisition de données ( Latispro), une carte d'acquisition et une grande règle ou un mètre ruban. Vous disposez également d'une notice explicative de l'utilisation du logiciel Latis pro Appeler le professeur pour faire valider votre protocole d'expérience Description du protocole expérimental + schéma du montage