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 = 2 m

Une corde de longueur 2 m et de masse 5 g transporte des ondes transversales à 126,5 m/s. Trouvez la tension T de la corde.

L = 2 mm = 5 gv = 126,5 m/s
T = N
2.Facile
Pβ = 55 dB

Le niveau d’intensité sonore en un point est de 55 dB. Trouvez l’intensité sonore I.

β = 55 dBI0 = 10⁻¹² W/m²
I = µW/m²
3.Moyen
L = 1,5 mn = 5

Un tuyau fermé à une extrémité mesure 1,5 m de long. La vitesse du son est de 343 m/s. Trouvez la fréquence f5 de son harmonique de rang 5.

v = 343 m/sn = 5L = 1,5 m
f5 = Hz
4.Moyen
S20 m/sOf = 300 Hz

Une source de 300 Hz s’éloigne à 20 m/s d’un observateur immobile. La vitesse du son est de 343 m/s. Trouvez la fréquence f′ que perçoit l’observateur.

f = 300 Hzv = 343 m/svs = 20 m/s
f′ = Hz
5.Difficile
λ = 450 nmd = 0,15 mmL = 1,5 my = ?

Une lumière de longueur d’onde 450 nm tombe sur deux fentes distantes de 0,15 mm. L’écran est à 1,5 m. Trouvez la distance y1 entre la frange brillante centrale et la frange brillante numéro 1.

λ = 450 nmd = 0,15 mmL = 1,5 mm = 1
y1 = mm
6.Difficile
Fdo​ = 6 cmR = 50 cm

Un objet se trouve à 6 cm devant un miroir concave de rayon de courbure 50 cm. Trouvez la distance de l’image di, positive pour une image devant le miroir (réelle) et négative pour une image derrière lui (virtuelle).

do = 6 cmR = 50 cm
di = cm

Corrigé

  1. 1. T = 40,01 N
  2. 2. I = 0,3162 µW/m²
  3. 3. f5 = 285,8 Hz
  4. 4. f′ = 283,5 Hz
  5. 5. y1 = 4,5 mm
  6. 6. di = −7,895 cm

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