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
v = 1,24 × 10⁸ m/s

La lumière se propage à 1,24 × 10⁸ m/s dans un matériau transparent. Trouvez son indice de réfraction n.

v = 1,24 × 10⁸ m/sc = 3,00 × 10⁸ m/s
n =
2.Facile
PI = 2,5 × 10⁻¹ W/m²

L’intensité sonore près de un concert de rock est de 2,5 × 10⁻¹ W/m². Trouvez le niveau d’intensité sonore β en décibels.

I = 2,5 × 10⁻¹ W/m²I0 = 10⁻¹² W/m²
β = dB
3.Moyen
P8 × 75 dB

Une machine donne un niveau sonore de 75 dB en un certain point. Trouvez le niveau β en ce point quand 8 machines identiques fonctionnent en même temps (sources incohérentes).

β1 = 75 dBn = 8
β = dB
4.Moyen
L = 1,5 mn = 2

Une corde fixée aux deux extrémités mesure 1,5 m de long ; les ondes s’y propagent à 240 m/s. Trouvez la fréquence f2 de son harmonique de rang 2.

v = 240 m/sn = 2L = 1,5 m
f2 = Hz
5.Difficile
SO10 m/sf = 25 kHz

Un capteur de stationnement au repos envoie des ultrasons de 25 kHz vers une voiture qui s’éloigne à 10 m/s. Trouvez la fréquence f″ de l’écho reçu en retour au capteur (vitesse du son 343 m/s).

f = 25 kHzu = 10 m/sv = 343 m/s
f″ = Hz
6.Difficile
λ = 600 nmθ

Un réseau de diffraction a 500 traits par millimètre. Une lumière de longueur d’onde 600 nm l’éclaire à angle droit. Quel est l’ordre le plus élevé mmax de maximum brillant visible ?

N = 500 mm⁻¹λ = 600 nm
mmax =

Corrigé

  1. 1. n = 2,419
  2. 2. β = 114 dB
  3. 3. β = 84,03 dB
  4. 4. f2 = 160 Hz
  5. 5. f″ = 23584 Hz
  6. 6. mmax = 3

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