Enseignement scientifique 1re

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Thème 1 : Une longue histoire de la matière
Ch. 1
Les éléments chimiques
Ch. 2
Des édifices ordonnés : les cristaux
Ch. 3
Une structure complexe : la cellule
Thème 2 : Le Soleil, notre source d'énergie
Ch. 4
Le rayonnement solaire
Ch. 5
Le bilan radiatif terrestre
Ch. 6
Énergie solaire et photosynthèse
Ch. 7
Le bilan thermique du corps humain
Thème 3 : La Terre, un astre singulier
Ch. 8
La forme de la Terre
Ch. 9
L'histoire de l’âge de la Terre
Ch. 10
La Terre dans l’Univers
Thème 4 : Son et musique, porteurs d'information
Ch. 11
Le son, phénomène vibratoire
Ch. 12
Musique et nombres
Ch. 14
Entendre la musique
Projet Experimental et Numérique
Livret Maths
Annexes
Chapitre 13
Exercices

Le coin des experts

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6
Choisir sa clé USB

Construire un raisonnement
Faire des calculs



Un petit décodage : lors de l'achat d'une clé USB, le plus souvent, on ne s'intéresse qu'à sa capacité de stockage. Pourtant, il existe différentes versions de clés USB, correspondant à des vitesses de transfert différentes.

Doc.
Vitesse de transfert des différentes versions de clés USB.

VersionUSB 1.0USB 2.0USB 3.0
Vitesse de transfertJusqu'à 1,5 Mo par secondeJusqu'à 60 Mo par secondeJusqu'à 600 Mo par seconde

1. Vous souhaitez enregistrer sur une clé USB votre album de musique stocké sur un CD de 700 Mo. Combien de temps sera nécessaire pour l'enregistrer sur une clé de version 2.0 ? Et sur une clé de version 3.0 ?

2. Avec une version 2.0, un fichier de son de 40 minutes est transféré en 3,5 secondes sur cette clé. Ce son est-il de qualité CD (16 bits avec une fréquence d'échantillonnage 44,1 kHz sur 2 voies) ou a-t-il été compressé ?

3. S'il s'agit d'une compression, calculez alors son taux de compression.
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7
Format 3G, 4G ou 5G

Effectuer des calculs

Les formats 3G, 4G, 5G sont des formats de téléphonie mobile qui permettent de se connecter à Internet. Le débit représente la quantité de données échangées en une seconde. La technologie 3G permet d'échanger des données avec un débit d'environ 7,22 Mbits par seconde, la technologie 4G avec un débit de 17,9 Mbits par seconde et la 5G avec un débit de 100 Mbits par seconde.

Doc.
Caractéristiques de fichiers audio.
Qualité sonoreTaux de compressionTaille du fichier
pour 1 minute de son
Utilisation
Bonne (CD audio)aucuneEnviron 85 MbitsChaîne hi-fi, ordinateur
Supportable1 : 15Environ 5,7 MbitsOrdinateur, lecteur MP3
Limite1 : 22Environ 3,9 MbitsLecteur MP3

1. Expliquez les raisons pour lesquelles la compression 1 : 22 engendre une « qualité limite ». Votre réponse doit contenir les expressions : « fichier compressé » et « fichier initial ».

2. Calculez la taille du fichier compressé au taux de 1 : 22 qu'occuperaient cinq minutes de son initialement au format CD.

3. Calculez le taux de compression, si on compresse un fichier en format WAV de 25,8 Mbits en un format MP3 de 4,3 Mbits. Exprimez votre résultat sous la forme 1 : \text{Q}.

4.
Synthèse
Évaluez le temps de téléchargement de votre musique de 5 min en technologie 3G, puis 5G, lorsqu'il est non compressé, puis compressé en 1 : 22. Concluez.
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A
La compression

Calculer le taux de compression



Vous disposez d'un fichier audio, en qualité CD, de 3 min (sous le format WAV par exemple, échantillonner à 44,1 kHz, sur 16 bits en stéréo). À l'aide d'un logiciel, vous compressez votre fichier en format MP3 128 kbit/s (format avec perte d'information) ; (128 kbits d'information sont stockées par seconde).

Données
  • 1 octet = 8 bits
  • 1 Mo = 106 octets
  • 1 Go = 109 octets

1. Quelle est la taille du fichier en format WAV ?

2. Quelle sera la taille du fichier compressé en format MP3 128 kbit/s ?

3. Calculez le taux de compression.

4. Le fichier compressé sera-t-il de bonne qualité ?

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