Exercice 2 - Ecole sur le Web

0 ? LES SIGNAUX PERIODIQUES EN
MEDECINE
J’applique mes connaissances
Exercice 1
1) Parmi les signaux suivants, indiquer ceux qui sont périodiques et ceux qui
ne sont pas périodiques.
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
2) Pour les signaux périodiques, indiquer, quand c’est possible, le nombre de
motifs élémentaires que comprend le graphique.
Exercice 2
Pour chacun des signaux périodiques suivants :
a) Indiquer par lecture graphique la période, la tension maximale et la
tension minimale du signal.
b) Déduire de ces données par le calcul la fréquence du signal.
a)
b)
c)
d)
e)
Exercice 3
Un coureur cycliste mesure son rythme cardiaque au repos avant de débuter un
entraînement. Son cardio-fréquencemètre mesure 11 battements de cœur pour 15
secondes.
a) Calculer le rythme cardiaque du coureur cycliste au repos en nombre de
battements du cœur par minute.
b) En déduire sa fréquence cardiaque en Hertz puis la période des battements
du cœur.
Au cours de son entraînement, le cycliste aborde à grande vitesse (pour un
cycliste !!) une section plane. Son cardio-fréquencemètre lui indique alors que la
fréquence de son rythme cardiaque est de 0.66 Hz.
c) Déduire de cette indication la période des battements du coeur et le
nombre de battements de cœur par minute.
L’entraînement se termine par une montée assez raide que le cycliste aborde le
plus rapidement possible. La période des battements du cœur du cycliste est
alors de 0,43 s
d) Déterminer la fréquence cardiaque du cycliste. En déduire le nombre de
battements du cœur par minute.
e) Calculer le rapport entre les nombres de battements du cœur par minute à
la fin et au début de l’entraînement.
Exercice 4
La fréquence du courant alternatif domestique en France est comprise entre 50 et
55 Hz.
a) Quelles conséquences cette donnée technique a-t-elle sur l’évolution en
fonction du temps des tensions maximales, minimales et nulles du courant
alternatif domestique ?
b) Sachant que les ampoules domestiques basse consommation ou à
incandescence s’éteignent lorsque la tension à leurs bornes est nulle, que
pouvez-vous en déduire sur l’éclairage fournie par de telles ampoules ?
c) Après avoir appris ces informations lors du cours de Sciences Physiques,
Myriam et Lucas se demandent pourquoi l’éclairage des ampoules
domestiques leur apparait continu. Et, à leur grande surprise, la réponse
leur est donnée en cours de SVT quand ils apprennent que la persistance
rétinienne est de l’ordre de 0,1 seconde c’est-à-dire que le cerveau garde
en mémoire pendant 0,1 seconde une image reçue sur la rétine avant de
l’effacer. Expliquer pourquoi la persistance rétinienne fait apparaître
l’éclairage des ampoules domestiques continu.
Exercice 5
Une équipe de scientifiques cherche à déterminer la vitesse du son dans l’air et
dans l’eau. Pour cela, elle réalise dans l’air puis dans l’eau le montage décrit
dans le schéma 1.
Précisions :
- Le haut-parleur et les microphones sont alignés et le haut-parleur n’est pas
placé entre les deux microphones.
-
Le haut-parleur est plus proche du microphone 1 que du microphone 2.
- Le haut-parleur peut générer des sons de fréquences différentes.
- La distance d entre les deux microphones est de 15 mètres.
- Chacun des microphones est relié à un convertisseur de signal qui permet
de transformer les ondes sonores reçues en courants alternatifs
visualisables sur l’écran d’un oscilloscope.
- Après passage par ce convertisseur, les microphones sont reliés au voies
A et B de l’oscilloscope.
- Le dispositif est identique dans l’air et dans l’eau
Les mesures effectuées dans l’air donnent les graphes de la figure 2.
Les mesures effectuées dans l’eau donnent les graphes de la figure 3.
1) A partir des figures 2 et 3, déterminer à quelle voie de l’oscilloscope est
relié le microphone 2.
2) En comparant les graphes 2 et 3, déterminer dans quel milieu le son se
propage le plus vite. Justifier votre réponse SANS CALCUL.
3) Calculer la vitesse du son dans l’air et dans l’eau.
4) Des variations de la fréquence des sons émis par le haut-parleur
n’induisent aucune modification dans les résultats obtenus. Que pouvezvous en conclure ?
5) En vous inspirant du cours sur la réfraction de la lumière, quelle propriété
pouvez-vous attribuer à l’air et l’eau pour les ondes sonores ?
Exercice 6
On appelle célérité la vitesse de propagation d’une onde dans un milieu c’est-àdire la distance parcourue par l’onde par unité de temps.
On appelle  la distance en mètre séparant le point initial et le point final d’un
motif élémentaire d’une onde.
Avec ces données :
a) Proposer une autre définition de la période T
b) Etablir une relation entre , la célérité et la période