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 = 1,5 m

Une corde de longueur 1,5 m et de masse 10 g est tendue avec une tension de 40 N. Trouvez la vitesse v des ondes transversales sur celle-ci.

L = 1,5 mm = 10 gT = 40 N
v = m/s
2.Facile
PI = 8 × 10⁻² W/m²

L’intensité sonore près de un concert de rock est de 8 × 10⁻² W/m². Trouvez le niveau d’intensité sonore β en décibels.

I = 8 × 10⁻² W/m²I0 = 10⁻¹² W/m²
β = dB
3.Moyen
θc = ?90°glycérol, n1​ = 1,47eau, n2​ = 1,33

La lumière se propage dans glycérol (n = 1,47) vers une interface plane avec eau (n = 1,33). Trouvez l’angle critique θc au-delà duquel elle est totalement réfléchie.

n1 = 1,47n2 = 1,33
θc = °
4.Moyen
48,8°90°n1​ = ?verre crown, n2​ = 1,50

La lumière à l’intérieur d’un bloc transparent est totalement réfléchie à l’interface avec verre crown (n = 1,50) pour tout angle d’incidence supérieur à 48,8°. Trouvez l’indice de réfraction n1 du bloc.

θc = 48,8°n2 = 1,50
n1 =
5.Difficile
Fdo​ = 4 cmR = 60 cm

Un objet se trouve à 4 cm devant un miroir concave de rayon de courbure 60 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 = 4 cmR = 60 cm
di = cm
6.Difficile
θn1​ = 1,55n2​ = 1,47n0​ = 1,00

Une fibre optique a un cœur d’indice n₁ = 1,55 et une gaine d’indice n₂ = 1,47. Trouvez son ouverture numérique NA.

n1 = 1,55n2 = 1,47
NA =

Corrigé

  1. 1. v = 77,46 m/s
  2. 2. β = 109 dB
  3. 3. θc = 64,79 °
  4. 4. n1 = 1,994
  5. 5. di = −4,615 cm
  6. 6. NA = 0,4915

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