Les Phénomènes périodiques

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Les Phénomènes périodiques
Analyse de document : Les photos suivantes correspondent à un phénomène périodique connu.
Voici une piste de réflexion sur les photos présentées
1) Identifiez le phénomène périodique associé à chaque image
2) Estimer la durée correspondant à chaque phénomène
3) Quels phénomènes périodiques sont présents chez tout être humain ?
Mesure d'un rythme cardiaque normal sur un E.C.G. normal
d=5mm
Le cœur est une pompe qui permet la circulation sanguine dans l’organisme. Le
va et vient du sang dans l’organisme est dû à des contractions et relaxations de
différentes zones du cœur, liées à des signaux électriques. L’electrocardiogramme
est l’enregistrement de la tension électrique de ces signaux en plaçant des
électrodes sur la peau, près du cœur. Ces électrodes sont reliées à un marqueur (
ou à un écran) qui permet de visualiser les impulsions cardiaques.
On détermine ainsi la fréquence cardiaque, on décèle la tachycardie qui est une
augmentation de la fréquence ou la bradycardie qui est un ralentissement.
La vitesse de déroulement du papier est v = 25 mm/s
Question 1
Donner l’expression de la vitesse v de déroulement du papier en fonction de la distance d parcourue par le papier et du temps t mis pour
parcourir cette distance.
Question 2
En déduire l'expression du temps t en fonction de d et v.
Question 3
Déterminer le temps écoulé quand le papier a parcouru la distance entre 2 traits verticaux épais du papier d’enregistrement, d= 5 mm.
Question 4
Déterminer la période des battements du coeur.
Question 5
En déduire à quelle fréquence bat le coeur humain. Exprimer le résultat en hertz puis en battements par minute.
Question 6
Dans certains cas, on peut être amené à modifier la vitesse de déroulement du papier. Quel intérêt peut-on trouver à cette modification ?
Question 7
Chez un élève au repos, le pouls se situe entre 50 et 75 par minute. Est-on dans ce cas sur notre document ?
Les ondes
Une onde peut être générée à la surface de l’eau ou le long d’un ressort. ou dans les tribune d’un stade
1) Expliquer chaque phénomène proposé
2) Quelles sont les caractéristiques de ces phénomènes. Faire un schéma.
3) Comment définir une onde ?
4) Le son est-il une onde ? De quoi a besoin le son pour se propager ?
5) Même question pour la lumière
Signal électrique et son
L’audiométrie tonale consiste à faire écouter à
chaque oreille d’un patient, des sons de
fréquences choisies entre 125 Hz et 17000 Hz. On
augmente progressivement l’intensité du son
jusqu’à ce que le patient entende. L’ensemble des
résultats permet de tracer un audiogramme
Pour faire le test, nous utilisons un oscilloscope, un haut parleur, un générateur basse fréquence (GBF) en mode
sinusoïdal
1) Relier par des fils la sortie du GBF et la voie A de l’oscilloscope.
A partir de l’écran, on peut déterminer l’amplitude et la période du signal.
L’amplitude A est en Volt (V)
La période T est en seconde (s)
La fréquence F du signal est obtenue par la relation simple F=1/T et donc T=1/F
2 ) Régler l’oscilloscope pour visualiser la tension. Placer le signal au centre de l’écran
Recopier et compléter le tableau suivant sur votre compte rendu
Fréquence
période
amplitude limite D
Amplitude limite G
100 Hz
1000 Hz
2000 Hz
4000 Hz
8000 Hz
16000 Hz
3) Relier le haut parleur au GBF en parallèle de l’oscilloscope
4) Pour chaque fréquence du tableau :
Déterminer la période
Régler le GBF
Placer l’oreille droite à 20 cm du haut parleur et noter l’amplitude à partir de laquelle le son est audible
Même chose pour l’oreille gauche
5) A quelles fréquence correspondent les sons aigus ? Les sons graves ?
6) Pour chaque oreille, tracer un graphique donnant l’amplitude minimale audible en fonction de la fréquence.
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