Fiche d’exercices de Ondes, son et optique avec corrigé

Fiche d’exercices de Ondes, son et optique gratuite et imprimable : 6 exercices, du niveau facile au niveau examen, avec corrigé. Imprimez-la ou enregistrez-la en PDF.

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1.Facile
L = 0,8 m

Une corde de longueur 0,8 m et de masse 5 g est tendue avec une tension de 120 N. Trouvez la vitesse v des ondes transversales sur celle-ci.

L = 0,8 mm = 5 gT = 120 N
v = m/s
2.Facile
λ = ?v = 340 m/sf = 5 kHz

Une onde sonore dans l’air a une fréquence de 5 kHz et se propage à 340 m/s. Trouvez sa longueur d’onde λ.

f = 5 kHzv = 340 m/s
λ = m
3.Moyen
P4 × 80 dB

Une machine donne un niveau sonore de 80 dB en un certain point. Trouvez le niveau β en ce point quand 4 machines identiques fonctionnent en même temps (sources incohérentes).

β1 = 80 dBn = 4
β = dB
4.Moyen
S10 m/sOf = 1000 Hz

Une source de 1000 Hz se déplace à 10 m/s vers un observateur immobile. La vitesse du son est de 343 m/s. Trouvez la fréquence f′ que perçoit l’observateur.

f = 1000 Hzv = 343 m/svs = 10 m/s
f′ = Hz
5.Difficile
λ = 405 nmθ

Un réseau de diffraction a 300 traits par millimètre. Une lumière de longueur d’onde 405 nm l’éclaire à angle droit. Quel est l’ordre le plus élevé mmax de maximum brillant visible ?

N = 300 mm⁻¹λ = 405 nm
mmax =
6.Difficile
λ = 532 nmd = 0,25 mmL = 2 my = ?

Une lumière de longueur d’onde 532 nm tombe sur deux fentes distantes de 0,25 mm. L’écran est à 2 m. Trouvez la distance y4 entre la frange brillante centrale et la frange brillante numéro 4.

λ = 532 nmd = 0,25 mmL = 2 mm = 4
y4 = mm

Corrigé

  1. 1. v = 138,6 m/s
  2. 2. λ = 0,068 m
  3. 3. β = 86,02 dB
  4. 4. f′ = 1030 Hz
  5. 5. mmax = 8
  6. 6. y4 = 17,02 mm

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