Exercices corrigés Activité 3:Intensité et niveau sonores p16 L=10

Physique Chimie TS chap Ondes et particules
Exercices corrigés
Activité 3:Intensité et niveau sonores p16
1. I=P/S P=I.S=10-6.1.10-4=1.10-10 W→
2. a La sensation auditive n'est pas proportionnelle à l'intensité sonore
b. De 50 à 70 dB, la variation de sensation auditive est la même que de 100 à 120 dB : « la recherche d'impressions
fortes nous conduit donc rapidement vers les limites de résistance des fragiles cils cochléens ».
c. A=10 et I=10-12 w/m2
4. a. Dans les deux cas ΔL=10 dB
b. Comme L=0 dB au seuil de détection, la sensation auditive est proportionnelle au niveau sonore L
5.
L=10.Log(I
I0
)
I et I0 en W/m2 et I0=10-12 W/m2 .L'intensité sonore mesure la puissance par unité de
surface et la sensation auditive est proportionnelle à la niveau sonore.
n°7 p 23
1.
M=log(ymax
y0
)=log(2,5.107)=7,4
2.
M=log(ymax
y0
)⇒ 10M=ymax
y0
⇒ymax=y0. 10M
3.
ymax
y0
=10M=109,5=3,16 .109
4.
ymax1
y0
=10. ymax2
y0
⇒10M1=10.10M2=10M2+1⇒M1=M2+1
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Physique Chimie TS chap Ondes et particules
n°11 p 24
1a. Son=dilatation et compression des couches d'air
1b. direction du mouvement du fluide = direction de propagation des ondes longitudinales
2. Calcul de l'intensité sonore
L=10.Log(I
I0
)⇒ I=I0. 10L/10=10−12.1012=1
calcul de vmax
Vmax=
√
2.I
Zc
=
√
2.1
400 =7,1.10−2m.s−1
n°13 p25
1.
L=10.Log(I
I0
)=10.Log(0,1
10-12 )=10.Log(1011)=110 dB
Le seuil de nocivité est atteint
2. intensité sonore d'une tondeuse
Ltondeuse=10 log(Itondeuse
I0
)⇒ Itondeuse=I0. 10
Ltondeuse
10 =10−12 . 108=10−4W/m2
Combien faut il de tondeuses pour avoir autant en intensité d'un concert de rock
Irock=n.I tondeuse ⇒n=Irock
Itondeuse
=0,1
10−4=103
tondeuses
n°14 p 25
1. La pression varie car l'onde acoustique résulte de la variation de pression
2. Calcul de l'intensité sonore pour un niveau sonore de 130 dB
L=10.Log(I
I0
)⇒ I=I0.10
L
10 ⇒I=10−12 .1013=10 W/m2
Calcul de la surpression :
Pmax=
√
2.Zc.I=
√
2.400.10=89,4 Pa
b. Cette pression est très faible par rapport à la pression atmosphérique
c. Calcul du niveau sonore
I=Pmax
2
2.Zc
⇒L=10.Log(I
I0
)=10.Log(Pmax
2
2.Zc.I0
)=10.Log ((3,6.109)2
(2.400.10−12 ))=282 dB
d non
n°15 p 25
1. Lfusil > Ldouleur
2.
L=10.Log(I
I0
)⇒ I=I0. 10
L
10
→
A=I.d2=d2.I0. 10
L
10 =10−2.10−12 .1017=103W
3. Calcul de la distance minimale
A=d2.I0. 10
L
10 ⇒d=
√
A.10
−L
10
I0
AN d =
√
103.10−13
10−12 =10 m
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Physique Chimie TS chap Ondes et particules
n° 20 p 27
1a. oui
1b. hygrométrie
1c. non
2a. ensemble de gouttes d'eau liquide et fins cristaux de glace
3a Dans une chambre à brouillard on ne voit pas les particules mais seulement leur trajectoire
3b. En fait on visualise des gouttelettes d'eau cad un nuage ou un brouillard limité le long des trajectoires des
particules
3c. Ce brouillard a donné le nom de la chambre de Wilson
4. Lors du passage d'un avion dans le ciel bleu, il apparaît souvent un nuage le long de son parcours,dû aux gaz
éjectés qui condensent l'eau ; Cela permet,comme pour la chambre à brouillard de visualiser la trajectoire de
l'avion.
n° 22 p 27
1. Une onde électromagnétique est une vibration créée par la présence d'un champ électrique et d'un champ
magnétique ; elle ne nécessite pas de milieu matériel.
2. Il suffirait de modifier le signal émis (sa fréquence par exemple) et de voir si celle du signal reçu l'est
aussi.
3. a. L'onde transporte de l'énergie. C'est cette énergie qui permet de produire un signal électrique dans
l'antenne réceptrice.
b. La diminution de l'amplitude pourrait provenir d'une diminution de l'énergie à cause du milieu matériel
existant entre les deux antennes.
c. L'expérience à faire serait de rapprocher les antennes et d'en étudier les conséquences sur l'amplitude.
4. Les radios, les téléphones portables, les systèmes WIFI utilisent des antennes émettrice et réceptrice.
Ces dernières exploitent des ondes électromagnétiques qui se propagent.
n°27 p 28
1a. La houle est une onde mécanique : elle nécessite la surface de l'eau pour se propager.
b.
c. Ca=h/L
2.
3a.
3b. v2=a.L+b avec a=171 km2.h-2.m-1 et b= -1,57.103 km2/h2
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Physique Chimie TS chap Ondes et particules
4. force du vent
d=( v2
9)
1
3
AN d =( 502
9)
1
3=6,5
5. hauteur de la houle
h=Ca.L AN h=23,8/7=3,4 m
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