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Physique-Chimie 2de

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Problèmes et tâches complexes




28
Une mesure de la célérité du son

APP : Extraire l’information utile de divers documents


Doc. 1
Schéma du dispositif expérimental

 Une mesure de la célérité du son

Doc. 3
Courbe obtenue avec le logiciel d’acquisition

Courbe obtenue avec un logiciel d’acquisition
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Un « clap » rapide et fort est à l’origine d’un son qui déclenche l’acquisition informatique du signal lorsque l’onde arrive au micro 1. Le micro 2 est connecté à l’ordinateur lui aussi.

1. Utiliser les documents et les données pour trouver la valeur expérimentale de la célérité du son dans l’air.


2. Louann : « On devrait trouver 340 m/s normalement. C’est parce qu’on n’a pas aligné les deux micros avec la source sonore. » Sa raison est-elle valable ? Si oui, justifier et sinon, comment expliquer la différence ?

Doc. 2
La propagation des ondes sonores

L’onde sonore créée par une source est une onde sphérique : le son se propage dans toutes les directions autour de la source, suivant une sphère dont le rayon augmente au fur et à mesure de la propagation.

Retour sur la problématique du chapitre

30
Conditions de propagation d’une onde sonore

APP : Faire un brouillon comprenant schéma, données et notions


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1. Après avoir rappelé la définition d’une onde sonore, expliquer pour quelle raison un son ne peut se propager dans le vide.


2. Détailler une expérience réalisable au laboratoire et permettant de confirmer cette affirmation.


3. Lors d’une bataille spatiale, dans quels cas l’impact d’un missile pourrait-il être entendu ?


29
Le mur du son

APP : Extraire l’information utile


Schéma de présentation de Thrust SSC

 Schéma de Thrust SSC
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 Thrust SSC


Thrust SSC est un véhicule terrestre sur roues.
Il détient le record absolu de vitesse au sol avec une vitesse moyenne de 763,035 mph sur une distance d’un mile, réalisée le 15 octobre 1997.
Le « mur du son » est une expression qui traduit l’effet de vibration ressenti par les pilotes d’avion lorsque leur avion a pour la première fois dépassé la vitesse du son. Ce dépassement est classique pour un avion de chasse.

1. Thrust SSC a-t-il dépassé le mur du son, si on estime que ce jour-là la vitesse du son était de 340 m·s‑1 ?


2. Un avion de ligne vole au même moment à la vitesse de 800 km\cdoth-1 à 10 km d’altitude où la température de l’air est θ=\theta = -50 °C. A‑t-il, de son côté, franchi le mur du son ?

Données

  • mph : miles per hour (miles par heure) ;
  • 11 mile =1,609=1\text{,}609 km ;
  • vsonv_{\text {son}} (0 °C) =330=330 m\cdots-1 ;
    vsonv_{\text {son}}(θ\theta) == vsonv_{\text {son}} \cdot (00 °C) 1+θ273\cdot \sqrt{1+\dfrac{\theta}{273}} en première approximation (θ\theta en °C).
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