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bonjour pouvez vous m aide svp
Partie 1 Détermination de la vitesse (ou célérité) du son dans l’eau.
On veut déterminer la vitesse du son dans l’eau. Pour cela, on réalise l’expérience suivante. On dispose deux microphones à une distance D = 2,00 m d’une source sonore (voir schéma ci-dessous). Un des microphones se trouve dans l’air, l’autre dans l’eau.
La source sonore émet un son très court à l’interface eau-air.
Le microphone qui reçoit en premier le signal sonore est le microphone subaquatique (dans l’eau).
On mesure la durée séparant la détection du même signal sonore par les deux microphones, on obtient ∆t = 4,46 ms.
Dans les conditions de l’expérience, la célérité du son dans l’air est de : Vair = 344 m/s.
1. Pourquoi existe-il un décalage temporel dans la réception du signal sonore par les microphones ?
2. Exprimez en fonction des grandeurs données dans l’énoncé le temps τe que met le signal sonore pour aller de la source au microphone subaquatique. On note Veau la vitesse du son dans l’eau dans les conditions de l’expérience.
De même exprimez le temps τa que met le signal sonore pour aller de la source au microphone aérien.
3. Exprimez ∆t en fonction de τe et τa.
4. Déterminez l’expression littérale puis donnez la valeur numérique de la célérité Veau du son dans l’eau.

Sagot :

kei2005

Réponse :

QUESTION 1:

Pourquoi existe-il un décalage temporel dans la réception du signal sonore par les microphones ?

  • Pour la bonne raison que la vitesse (ou célérité) du son n'est pas la même dans l'eau que dans l'air

QUESTION 2:

Exprimez en fonction des grandeurs données dans l’énoncé le temps τe que met le signal sonore pour aller de la source au microphone subaquatique. On note Veau la vitesse du son dans l’eau dans les conditions de l’expérience.

Le son se déplace plus vite dans l'eau d'ailleurs il met Δt de moins pour parcourir 2 m dans l'eau par rapport à l'air soit:

  • τe (en s) = (d /Vair ) -Δt

QUESTION 3:

Exprimez ∆t en fonction de τe et τa

  • τa = d/Vair
  • τa = 2/344 = 0,0058 s

  • τe = τa - Δt
  • τe = 0,0058 - 0,00446
  • τe = 0,0013539 s

Δt = τa - τe

QUESTION 4:

Déterminez l’expression littérale puis donnez la valeur numérique de la célérité Veau du son dans l’eau.

V = d/t

  • Donc Ve = 2/τe
  • Ve = 2/0,0013539 = 1477 m/s

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