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Bonjour pouvez-vous m’aider

Exercice 4 : Le contrôle des pièces (3 points)
Les ultrasons sont utilisés dans l'industrie pour détecter
des défauts dans certaines pièces métalliques en plomb.
Une sonde positionnée sur la pièce métallique émet des
ultrasons. Ces derniers se réfléchissent sur l'extrémité de
la pièce si celle-ci ne présente aucun défaut, ou sur les
fissures quand la pièce en présente.
Lors du contrôle de la qualité d'une plaque de plomb de 20 mm d'épaisseur, le signal
ultrasonore est reçu par la sonde 14 us après avoir été émis.
Données : vitesse de propagation des ultrasons dans le plomb Vson = 2 160 m/s ; 1 us = 106 s.
La plaque métallique est-elle fissurée ? Expliquer la démarche.
Les essais et les démarches engagés, même non aboutis, seront pris en compte.

Sagot :

kei2005

Réponse :

Bonjour à toi,

QUESTION ①)

Si la pièce est fissurée, le capteur reçoit un signal dû à la réflexion du son sur la fissure, ce signal sera reçu avant que si la plaque n'avait pas de défaut. On se propose de calculer l'intervalle de temps nécessaire à la propagation du son si la plaque ne présente aucun défaut.  

✔ On pose : v = (2d)/Δt ⇔ Δt = (2d)/v ; Avec P en N, m en kg et g en N/kg

  • Δt = 2(20 x 10⁻³)/2160
  • Δt = 0,04/2160
  • Δt = 1,85 x 10⁻⁵ s
  • Δt = 18,5 µs

Si la pièce n'avait pas de défaut, la sonde recevrait un signal 18,5 µs après avoir l'émission du son. Or, la sonde reçoit un signal plus tôt, après 14 µs après l'émission du son, il y a donc une fissure dans la plaque métallique.  

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