Propagation et atténuation

• 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

1. Montrer que l'atténuation entre deux niveaux sonores s'exprime : $A=10\log \left(\frac{U_2}{U_1}\right)$

2. a. Réaliser le montage expérimental, puis mesurer l'amplitude $U$ pour différentes valeurs de distance $D$ et un angle $\theta =0$ ° (voir

doc. 1

).

b. À l'aide d'un tableur, calculer l'atténuation $A$ entre le son à une distance $D$ et le son à une distance de référence $D_{\text{ref}}=1,0$ cm.

c. Tracer la courbe représentative de $A$ en fonction de $\log \left(\frac{D}{D_{\text{ref }}}\right)$.

d. En déduire que $A=-20\log \left(\frac{D}{D_{\text{ref}}}\right)$ et exprimer $I$ en fonction de $D$, $D_{\text{ref}}$ et $I_0$.

3. a. Mesurer $U$ pour différents matériaux placés après l'émetteur. Calculer l'atténuation $A$ 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 $U$ pour différentes valeurs de l'angle $\theta$, la distance $D$ restant constante.

b. Calculer l'atténuation $A$ entre chaque position d'angle $\theta$ et lorsque $\theta =0$°.

c. Exprimer $\frac{1}{I_{\theta =0^{\circ }}}$ en fonction de $A$ et représenter son évolution en fonction de $\theta$.