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
λ = 3,141 mv = 3,00 × 10⁸ m/sf = ?

Une onde radio se propage à 3,00 × 10⁸ m/s avec une longueur d’onde de 3,141 m. Trouvez sa fréquence f.

λ = 3,141 mv = 3,00 × 10⁸ m/s
f = MHz
2.Facile
L = 0,6 m

Une corde de longueur 0,6 m et de masse 4 g est tendue avec une tension de 120 N. Trouvez la vitesse v des ondes transversales sur celle-ci.

L = 0,6 mm = 4 gT = 120 N
v = m/s
3.Moyen
S20 m/sO20 m/sf = 800 Hz

Une source de 800 Hz se déplaçant à 20 m/s et un observateur se déplaçant à 20 m/s se rapprochent l’un de l’autre. La vitesse du son est de 343 m/s. Trouvez la fréquence f′ que perçoit l’observateur.

f = 800 Hzv = 343 m/svs = 20 m/svo = 20 m/s
f′ = Hz
4.Moyen
SO20 m/sf = 1000 Hz

Un observateur se déplace à 20 m/s vers une source immobile de 1000 Hz. La vitesse du son est de 343 m/s. Trouvez la fréquence f′ que perçoit l’observateur.

f = 1000 Hzv = 343 m/svo = 20 m/s
f′ = Hz
5.Difficile
λ = ?d = 0,15 mmL = 3 m52 mm

Deux fentes distantes de 0,15 mm sont éclairées par une lumière monochromatique. Sur un écran à 3 m, la frange brillante numéro 4 se trouve à 52 mm de la frange centrale. Trouvez la longueur d’onde λ.

d = 0,15 mmL = 3 my4 = 52 mmm = 4
λ = nm
6.Difficile
SO5 m/sf = 25 kHz

Un capteur au repos envoie des ultrasons de 25 kHz vers une voiture qui s’approche à 5 m/s et mélange l’écho avec le signal émis. Trouvez la fréquence de battement fb (vitesse du son 343 m/s).

f = 25 kHzu = 5 m/sv = 343 m/s
fb = Hz

Corrigé

  1. 1. f = 95,5 MHz
  2. 2. v = 134,2 m/s
  3. 3. f′ = 899,1 Hz
  4. 4. f′ = 1058 Hz
  5. 5. λ = 650 nm
  6. 6. fb = 739,6 Hz

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