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Propagation d’une onde
TP n°3 de physique
Objectifs : Mesurer la célérité des ondes sonores et ultrasonores dans l’air à température ambiante. Revoir les notions de période
et de fréquence. Mesurer la célérité des ondes le long d’une corde.
I°) Mesure de la vitesse de propagation d’une onde sonore (expérience prof) :
micro 1
interface de saisie de
voieAEA1 données
interface
de saisie
reliée aux
voie
microphones
à
voieB EA2 deux de
donnéesetreliée
voie
l'ordinateur.
masse
masse
aux deux microphones
micro 2
clap!!
d
Rendre EA0 et EA4
inactives.
et à l’ordinateur
* Compléter le schéma en figurant le branchement électrique. Préciser la fonction du transducteur microphone.
On définit  comme la différence entre la date de détection du clap pour le micro 2 et la date de détection du clap pour le micro 1.
* De la mesure de  sur l'enregistrement et de la distance d séparant les deux microphones, déduire la vitesse v de propagation
du son dans l'air. Donner un nom à .
* L'onde sonore du "clap" est-elle progressive? Est-elle mécanique? Est-elle périodique?
II°) Mesure de la vitesse de propagation d’une onde ultrasonore :
Les ultrasons, sont des sons inaudibles de fréquences supérieures à celle que l’oreille humaine peut entendre. Un détecteur, monté
sur un oscilloscope, permet néanmoins de les analyser. Pour cette activité, vous disposez d’une source d’ultrasons (elle émet soit
des salves soit en continu), de deux détecteurs et d’un oscilloscope.
1°) Étude de l'onde ultrasonore :
 Régler le générateur en mode continu (vers le haut).
 Régler le balayage de l'oscilloscope autour de 5 s / div.
 Mesurer à l'aide de l'oscilloscope la période de la source (émetteur) et en déduire sa fréquence.
 Évaluer de façon similaire la fréquence du son qui se propage (celle du signal fourni par le récepteur convenablement
orienté).
Comparer la valeur des fréquences des deux signaux.
L'onde ultrasonore est-elle progressive? Est-elle mécanique? Est-elle périodique?
2°) Utilisation de l'émetteur en mode salve pour mesurer la célérité des ultrasons :
 Basculer l'émetteur en mode “ salve rapide ”.
On utilise deux récepteurs R1 et R2 ainsi que deux boîtiers d’amplification. R1 et R2 sont branchés sur la voie A et B de
l’oscilloscope.
 Régler le balayage autour de 0,5 ms / div pour les deux voies et stabiliser les 2 signaux.
 Observer les 2 signaux en même temps
Mesure de la vitesse de propagation des ultrasons
Proposer un mode opératoire pour mesurer la vitesse de propagation des ultrasons à l'aide du dispositif précédent
(salves ultrasonores). Réaliser la manipulation puis en déduire la valeur de cette célérité.
CONCLUSION : comparer la célérité des ondes ultrasonores avec celle des ondes sonores.
III°) Mesure de la vitesse de propagation d’une onde le long d’une corde (expérience prof) :
La célérité V d’une onde le long d’une corde élastique dépend de sa tension T (en newtons N) et de sa masse linéique 
(masse par unité de longueur en kg/ m) : V=
T

. Une corde tendue par une masse m=200 g est placée entre deux
détecteurs infrarouges ; espacés de 1,45 m.
1°) Exploiter l’enregistrement réalisé par le professeur pour trouver expérimentalement la valeur de V.
2°) La masse linéique de la corde est de 2,2 g/m. Donner la valeur de V théorique et comparer avec la valeur
expérimentale.
3°) Comment varie cette célérité si :
- avec la même corde, on suspend une masse de 800 g.
- avec la même masse (200 g) on forme une tresse avec 4 cordes identiques.