DS.1 : Signaux périodiques CORRECTION Rédige correctement tes

2nde 3
DS.1 : Signaux périodiques
CORRECTION
 Rédige correctement tes réponses/ Justifie tes réponses si nécessaire/ Répondre sur ce polycopié / Calculatrice autorisée.
 Deux points seront consacrés à la rédaction, le soin et la présentation.
Exercice.1 : 6 points
QCM : 1 point : bonne réponse 0 point : pas de réponse - 1 point : fausse réponse
a) Entoure la bonne formule :
f = T f = 1
T T = 2 f f = T 2
b) Entoure la bonne réponse :
Pour une période de 0,5 s, la fréquence vaut :
3 Hz 5 Hz 2 Hz 10 Hz
c) Entoure la bonne réponse :
Pour une fréquence de 50 Hz, la période vaut :
5,0 s 2,0 s 0,020 s 20 s
d) Parmi les trois signaux A, B et C suivants, entoure celui (ou ceux) qui est (ou qui sont) périodiques :
Exercice.2 : 6 points
Les troubles du rythme cardiaque* sont une famille de maladies cardiaques. Chez l'adulte en bonne santé, au repos, le pouls se
situe entre 50 (sportif pratiquant l'endurance) et 80 battements par minute.
Pour établir son diagnostic, le médecin peut avoir recours à des examens s’appuyant sur l’utilisation de phénomènes électriques.
L’électrocardiogramme en est un exemple.
Le tracé suivant est un électrocardiogramme obtenu par enregistrement des signaux électriques émis par le muscle cardiaque
(cœur) d’un patient.
*Le rythme cardiaque Rc est le nombre de battements par minute (BPM). On parle également de la fréquence cardiaque fc qui
est le nombre de battements par seconde.
A
B
C
250 ms/5 mm
50 V/5mm
4T

Questions :
1) Donner la grandeur mesurée sur l’axe horizontal ? Sur l’axe vertical ?
Axe horizontal : C’est le temps Axe vertical : C’est une tension électrique
2) Dire ce qui permet d’affirmer que le signal est périodique. Repasser en couleur un motif du signal périodique.
Le signal est périodique car il se répète identique à lui-même à intervalles de temps égaux.
3) Déterminer la période T des battements cardiaques du patient en expliquant la méthode employée afin d’obtenir un
résultat le plus précis possible. Laisser des traces sur l’enregistrement (ECG).
Plus le nombre de périodes est grand, plus la lecture graphique d’une période T est précise.
Le nombre de périodes choisi ici est 4 : Voir enregistrement ci-dessus.
4 x T = 19,7 x 250 ms = 4,93 x 103 ms = 4,93 s  T = 4,93
4 = 1,23 s
4) Déterminer la fréquence cardiaque fc du patient et l’exprimer en Hz.
Formule utilisée :
f = 1
T
Calcul : f = 1
1,23 = 8,13 x 10-1 Hz
5) Déterminer son rythme cardiaque Rc.
Formule utilisée : RC = fC x 60 = 8,13 x 10-1 x 60  49 BPM
6) Dire, en le justifiant, si ce patient a un rythme cardiaque normal.
Aux erreurs de lecture près, le rythme cardiaque est proche de 50 BPM, on peut dire que ce patient possède un
rythme cardiaque normal.
Exercice.3 : 6 points
La figure ci-contre représente la variation de deux
tensions électriques UA et UB en fonction du temps.
1. Quelles sont les deux grandeurs représentées
en ordonnées et en abscisses ?
Ordonnée : Tension électrique
Abscisse : Temps
2. Repérer et colorier un motif élémentaire pour
chacune des tensions A et B.
3. En utilisant les différentes sensi bilités indiquées
en bas de la figure, calculer :
 La valeur des deux périodes TA et TB.
Laisser des traces sur la figure.
TA = 5 x 5 ms/div = 25 ms = 25 x 10-3 s
TB = 10 x 5 ms/div = 50 ms = 50 x 10-3 s
 La valeur des deux fréquences fA et fB.
Formule utilisée :
f = 1
T
fA = 1
25 x 10-3 = 40 Hz
fB = 1
50 x 10-3 = 20 Hz
 Les valeurs maximales Umax et minimales Umin pour chacune des tensions. Justifier.
Tension A :
Umax = 3 x 1 V/div = 3 V Umin = - 3 x 1 V/div = - 3 V
Tension B :
Umax = 2 x 2 V/div = 4 V Umin = - 2 x 2 V/div = - 4 V
A
B
0 V
Sensi bilités verticales
Sensi bilité horizontale
TA
TB