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 = 0,8 m

Une corde de longueur 0,8 m et de masse 15 g est tendue avec une tension de 100 N. Trouvez la vitesse v des ondes transversales sur celle-ci.

L = 0,8 mm = 15 gT = 100 N
v = m/s
2.Facile
Pβ = 80 dB

Le niveau d’intensité sonore en un point est de 80 dB. Trouvez l’intensité sonore I.

β = 80 dBI0 = 10⁻¹² W/m²
I = µW/m²
3.Moyen
85 dB?5 m15 m

Une petite source émet du son de façon égale dans toutes les directions. Le niveau est de 85 dB à 5 m. Trouvez le niveau β2 à 15 m, en négligeant l’absorption et les réflexions.

β1 = 85 dBr1 = 5 mr2 = 15 m
β2 = dB
4.Moyen
P2 × 70 dB

Une machine donne un niveau sonore de 70 dB en un certain point. Trouvez le niveau β en ce point quand 2 machines identiques fonctionnent en même temps (sources incohérentes).

β1 = 70 dBn = 2
β = dB
5.Difficile
SO25 m/sf = 20 kHz

Un capteur au repos envoie des ultrasons de 20 kHz vers une voiture qui s’éloigne à 25 m/s et mélange l’écho avec le signal émis. Trouvez la fréquence de battement fb (vitesse du son 343 m/s).

f = 20 kHzu = 25 m/sv = 343 m/s
fb = Hz
6.Difficile
λ = 486 nmθ3​ = ?

Une lumière de longueur d’onde 486 nm tombe à angle droit sur un réseau de 500 traits par millimètre. Trouvez l’angle θ3 du maximum d’ordre 3.

N = 500 mm⁻¹λ = 486 nmm = 3
θ3 = °

Corrigé

  1. 1. v = 73,03 m/s
  2. 2. I = 100 µW/m²
  3. 3. β2 = 75,46 dB
  4. 4. β = 73,01 dB
  5. 5. fb = 2717 Hz
  6. 6. θ3 = 46,8 °

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