Mesure de la vitesse du son dans l`air - Hachette

Mesure de la vitesse
du son dans l’air V
TP8
TP8
acoustique
© Hachette Livre - Travaux pratiques de sciences physiques Bac Pro. La photocopie non autorisée est un délit.
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TP 8
MATÉRIEL
•Ordinateur équipé :
-d’une carte d’acquisition
-d’un logiciel spécifique
-d’un tableur
•Imprimante
•Haut parleur et microphone
•Amplificateur
•Règle graduée
L’objectif de ce TP est de mesurer la vitesse du son dans l’air à l’aide d’un sys-
tème EXAO.
IPRÉPARATION DU DISPOSITIF
Allumez l’ordinateur et lancez le logiciel d’acquisition.
Branchez le haut-parleur sur une des sorties de la carte qui envoie le signal sonore.
Branchez le microphone sur l’entrée de l’amplificateur ; la sortie de celui-ci sera reliée à une
entrée analogique de la carte d’acquisition (repérage du signal qui arrive sur le micro).
Séparez le microphone et le haut-parleur d’une distance dcomprise entre 30 cm et 1,20 m.
Exemple du montage expérimental pour une distance d égale à 45 cm.
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II MESURE
Lancez une première mesure en appuyant sur F10. L’écran de l’ordinateur visualise la courbe
donnant le signal reçu par le micro en fonction du temps.
Pensez à imprimer chaque courbe avant de réaliser les mesures suivantes.
Recommencez les mesures pour d’autres distances dentre le micro et le HP.
III EXPLOITATION DES RÉSULTATS
EXPÉRIMENTAUX
1. Détermination de la vitesse moyenne à partir de la formule : v =
À partir des courbes que vous avez obtenues, ou celles présentées en annexe page 52 si vous
n’avez pas pu imprimer vos propres courbes, complétez le tableau suivant.
2. Détermination de la vitesse à partir du coefficient directeur de la droite
obtenue par le tableur
En vous aidant de la fiche 9 « Tableur », effectuez :
–le remplissage du tableau en saisissant :
- à partir de la cellule B4 les temps trelevés sur les courbes (grandeur 1) ;
- à partir de la cellule B5 les distances dcorrespondantes (grandeur 2) ;
–la représentation graphique et la courbe d’ajustement en suivant les consignes de la
fiche 9.
Numéro de l’essai
Distance d « HP-micro »
en mètres
Temps t mis par le son pour aller
du HP au micro en secondes
Vitesse moyenne v du son pour
l’essai étudié en m/s
Vitesse moyenne des 4 essais
v
m
en m/s
1 2 3 4
d
t
FICHE 9, P. 91

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Exploitation de l’équation obtenue
Pour connaître la vitesse moyenne du son dans l’air, il suffit de lire la valeur du coefficient
directeur de la droite de tendance, qui n’est rien d’autre que la valeur de la vitesse moyenne.
Vous obtenez :
v= ………………
Remarque : cette valeur doit être proche de celle obtenue avec la méthode précédente.
SRangez le matériel et nettoyez le poste de travail. S
Reprenez la fiche « Situation-problème » et répondez à la question posée.

Essai n° 1 : distance d= 30 cm
Essai n° 2 : distance d= 65 cm
Essai n° 3 : distance d= 1 m
Essai n° 4 : distance d= 1,20 m
ANNEXE
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