Banque d'exercices ? Académie de Toulouse - Exercices corriges
Un dispositif placé sur la chauve souris permet d'enregistrer le signal émis et le ...
Correction ... Déterminer la distance séparant la chauve-souris du papillon ?
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Titre de lexerciceEcho radar, localisation dune proie ou dun objetNiveauClasse de secondeThèmeSantéSous-thèmeDiagnostic médicalPré-requisVitesse du son, propagation dans lair, réflexion, puissances de 10.Compétences attendues
(Colonne de droite du BO)Compétences/Capacités travaillées
(préambule du BO)« Extraire et utiliser des informations concernant la nature des ondes et leurs fréquences .
- Exploiter un graphe
- Appliquer une relation
- Argumenter
Enoncé
Grâce au radar sonore, la chauve-souris localise un obstacle ou une proie (ici un papillon) en émettant des ondes ultrasonores et en les recevant en retour par écho.
Un dispositif placé sur la chauve souris permet denregistrer le signal émis et le signal reçu par la chauve souris. Les résultats sont représentés ci-dessous.
La vitesse du son dans lair est vson = 340 m.s-1.
1. Distance chauve-souris-papillon.
a. A laide du graphique,déterminer la durée t que met l onde pour effectuer l aller retour.
b. Réaliser un schéma simplifié de l expérience. Quelle relation simple existe-t-il entrela distance totale D parcourue par l onde sonore au cours de l aller-retour, et la distance d qui sépare le papillon de la chauve-souris ?
c. Déterminer la distance d.
2. Les cétacés repèrent leurs proies de la même façon dans leau.
Indiquer la grandeur qui change dans leau. Comment varie-t-elle ?
Correction
1. Distance chauve-souris-papillon.
a. Déterminer la durée que met londe pour effectuer laller retour.
Cette durée correspond à laller-retour du son entre lémetteur (crâne de la chauve souris) et du récepteur (papillon). Lécart entre lémission (premiers pointillés verticaux) et la réception (seconds pointillés verticaux) est de t = 3,01 - (60 x 10) = 2,95 ms.
b. Schéma:
D = 2d
c. Déterminer la distance séparant la chauve-souris du papillon ?
L écart entre l émission (premiers pointillés verticaux) et la réception (seconds pointillés verticaux) est de t = 2,95 ms. Cette durée correspond à l aller-retour du son entre l émetteur (crâne de la chauve souris) et du récepteur (papillon), c est-à-dire à une distance D deux fois supérieure à la distance d séparant la chauve-souris du papillon. Nous avFGhmzÝD ¢ £ ß ë ñ ô õ
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