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
Pβ = 90 dB

Le niveau d’intensité sonore en un point est de 90 dB. Trouvez l’intensité sonore I.

β = 90 dBI0 = 10⁻¹² W/m²
I = µW/m²
2.Facile
λ = 0,296 mv = ?f = 5 kHz

Une onde sonore dans l’eau a une fréquence de 5 kHz et une longueur d’onde de 0,296 m. Trouvez sa vitesse v.

f = 5 kHzλ = 0,296 m
v = m/s
3.Moyen
L = 1,5 mn = 3

Une corde fixée aux deux extrémités mesure 1,5 m de long ; les ondes s’y propagent à 240 m/s. Trouvez la fréquence f3 de son harmonique de rang 3.

v = 240 m/sn = 3L = 1,5 m
f3 = Hz
4.Moyen
L = ?n = 5

Un tuyau ouvert aux deux extrémités doit avoir son harmonique de rang 5 à 1143 Hz. La vitesse du son est de 343 m/s. Trouvez la longueur L du tuyau.

v = 343 m/sn = 5f5 = 1143 Hz
L = m
5.Difficile
λ = ?7,3°

Un réseau de 200 traits par millimètre montre le maximum d’ordre 1 d’une raie spectrale à 7,3° de la direction de transmission directe. Trouvez la longueur d’onde λ de la raie.

N = 200 mm⁻¹θ1 = 7,3°m = 1
λ = nm
6.Difficile
Fdo​ = 15 cmR = 20 cm

Un objet se trouve à 15 cm devant un miroir concave de rayon de courbure 20 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 = 15 cmR = 20 cm
di = cm

Corrigé

  1. 1. I = 1000 µW/m²
  2. 2. v = 1480 m/s
  3. 3. f3 = 240 Hz
  4. 4. L = 0,7502 m
  5. 5. λ = 635,3 nm
  6. 6. di = 30 cm

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