Physique-Chimie Terminale Spécialité

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Préparation aux épreuves du Bac
1. Constitution et transformations de la matière
Ch. 1
Modélisation des transformations acide-base
Ch. 2
Analyse physique d'un système chimique
Ch. 3
Méthode de suivi d'un titrage
Ch. 4
Évolution temporelle d'une transformation chimique
Ch. 5
Évolution temporelle d'une transformation nucléaire
BAC
Thème 1
Ch. 6
Évolution spontanée d'un système chimique
Ch. 7
Équilibres acide-base
Ch. 8
Transformations chimiques forcées
Ch. 9
Structure et optimisation en chimie organique
Ch. 10
Stratégies de synthèse
BAC
Thème 1 bis
2. Mouvement et interactions
Ch. 11
Description d'un mouvement
Ch. 12
Mouvement dans un champ uniforme
Ch. 13
Mouvement dans un champ de gravitation
Ch. 14
Modélisation de l'écoulement d'un fluide
BAC
Thème 2
3. Conversions et transferts d'énergie
Ch. 15
Étude d’un système thermodynamique
Ch. 16
Bilans d'énergie thermique
BAC
Thème 3
4. Ondes et signaux
Ch. 17
Propagation des ondes
Ch. 18
Interférences et diffraction
Ch. 19
Lunette astronomique
Ch. 20
Effet photoélectrique et enjeux énergétiques
Ch. 21
Évolutions temporelles dans un circuit capacitif
BAC
Thème 4
Annexes
Ch. 22
Méthode
Chapitre 17
Activité 3 - Activité expérimentale

Propagation et atténuation

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Objectifs : Exploiter l'expression du niveau d'intensité sonore.
Illustrer l'atténuation géométrique et l'atténuation par absorption.
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Problématique de l'activité
Les acousticiens sont des ingénieurs chargés de lutter contre la pollution sonore. Ils étudient finement la propagation du son.
Comment la puissance sonore varie-t-elle au cours de la propagation d'une onde acoustique  ?
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Doc. 1
Dispositif expérimental

Dispositif expérimental
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Crédits : lelivrescolaire.fr


On suppose l'amplitude de la tension générée par le récepteur proportionnelle à l'intensité sonore reçue.
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Doc. 2
Niveau sonore et atténuation

Pour faciliter les échanges dans le cadre de l'acoustique, on définit le niveau d'intensité sonore par :


 : niveau d'intensité sonore (dB)
 : intensité sonore (W·m-2)
 : intensité sonore de référence égale à W·m-2

On définit également l'atténuation comme la différence entre les niveaux d'intensité sonore de deux points de propagation de l'onde.
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Doc. 3
Matériel nécessaire

  • Émetteur et récepteur à ultrasons et oscilloscope
  • Jeu de matériaux absorbants phoniques
  • Tableur-grapheur
  • Un rail en arc de cercle gradué et un rail rectiligne gradué
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Questions
REA : Effectuer des mesures avec des capteurs
REA/MATH : Utiliser des outils mathématiques
VAL : Exploiter un ensemble de mesures
Compétence(s)
1. Montrer que l'atténuation entre deux niveaux sonores s'exprime :

2. a. Réaliser le montage expérimental, puis mesurer l'amplitude pour différentes valeurs de distance et un angle  ° (voir ).


b. À l'aide d'un tableur, calculer l'atténuation entre le son à une distance et le son à une distance de référence  cm.

c. Tracer la courbe représentative de en fonction de .
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d. En déduire que et exprimer en fonction de , et .

3. a. Mesurer pour différents matériaux placés après l'émetteur. Calculer l'atténuation associée à ces matériaux. Conclure.

b. Lister tous les paramètres susceptibles d'altérer la propagation d'un signal sonore.


4. a. Remplacer le rail rectiligne par le rail en arc de cercle, puis mesurer l'amplitude pour différentes valeurs de l'angle , la distance restant constante.


b. Calculer l'atténuation entre chaque position d'angle et lorsque °.

c. Exprimer en fonction de et représenter son évolution en fonction de .

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Synthèse de l'activité
Une source sonore émet un son dont le niveau sonore à  cm est de  dB. Un observateur est situé à  m de la source, derrière une porte dont l'absorption est de  dB.
Calculer le niveau sonore et l'intensité sonore perçus par l'observateur.

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