1.Facile
Une corde de longueur 0,5 m et de masse 10 g est tendue avec une tension de 200 N. Trouvez la vitesse v des ondes transversales sur celle-ci.
L = 0,5 mm = 10 gT = 200 N
v = m/s
Fiche d’exercices de Ondes, son et optique avec corrigé
2.Facile
Trouvez la vitesse v de la lumière dans glycérol, dont l’indice de réfraction est 1,47.
n = 1,47c = 3,00 × 10⁸ m/s
v = m/s
3.Moyen
Un objet se trouve à 18 cm devant une lentille mince divergente de distance focale 5 cm. Trouvez la distance de l’image di. Utilisez la convention de signes 1/f = 1/do + 1/di (f < 0 pour une lentille divergente, di < 0 pour une image virtuelle).
do = 18 cmf = −5 cm
di = cm
4.Moyen
Un tuyau ouvert aux deux extrémités mesure 0,4 m de long. La vitesse du son est de 343 m/s. Trouvez la fréquence f4 de son harmonique de rang 4.
v = 343 m/sn = 4L = 0,4 m
f4 = Hz
5.Difficile
Une lumière de longueur d’onde 650 nm traverse une fente simple de 0,08 mm de large. Trouvez l’angle θ3 de la frange sombre numéro 3 par rapport à la direction de transmission directe.
λ = 650 nma = 0,08 mmm = 3
θ3 = °
6.Difficile
Une fibre optique a un cœur d’indice n₁ = 1,48 et une gaine d’indice n₂ = 1,47. Trouvez le plus grand angle θa avec l’axe de la fibre sous lequel la lumière venant de l’air peut entrer par l’extrémité de la fibre et rester guidée par réflexion totale interne.
n1 = 1,48n2 = 1,47n0 = 1,00
θa = °
Corrigé
- 1. v = 100 m/s
- 2. v = 2,041 × 10⁸ m/s
- 3. di = −3,913 cm
- 4. f4 = 1715 Hz
- 5. θ3 = 1,397 °
- 6. θa = 9,89 °
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