QCM : Caractéristiques des phénomènes ondulatoires — 32 questions

Question 1

1. Quelles conditions doivent remplir deux ondes pour produire des interférences stables ?

Être cohérentes, de même fréquence et de même nature

Être issues de sources différentes et avoir des intensités égales

Posséder des longueurs d’onde différentes dans un même milieu

Avoir des amplitudes identiques et des directions perpendiculaires

Explication

Des interférences stables résultent de la superposition de deux ondes cohérentes, c’est-à-dire de même fréquence et de même nature. Deux ondes quelconques ne garantissent pas la formation de franges stables.

Answer

Être cohérentes, de même fréquence et de même nature

Question 2

2. Une puissance sonore $P=0{,}20\,\mathrm{W}$ se répartit sur une surface $S=4{,}0\,\mathrm{m^2}$ : quelle est l’intensité reçue ?

0{,}80\,\mathrm{W\,m^{-2}}

0{,}050\,\mathrm{W\,m^{-2}}

20\,\mathrm{W\,m^{-2}}

4{,}20\,\mathrm{W\,m^{-2}}

Explication

La relation $I=\frac{P}{S}$ donne ici $I=\frac{0{,}20}{4{,}0}=0{,}050\,\mathrm{W\,m^{-2}}$ . Multiplier la puissance par la surface conduirait à une grandeur qui ne représente pas une intensité.

Answer

$$0{,}050\,\mathrm{W\,m^{-2}}$$

Question 3

3. Quelle condition correspond à des interférences destructives entre deux ondes cohérentes ?

\delta=(2k+1)\frac{\lambda}{2}

, avec

k

entier

\delta=(2k+1)\lambda

, avec

k

entier

\delta=k\lambda

, avec

k

entier

\delta=\frac{\lambda}{k}

, avec

k

entier

Explication

Les interférences sont destructives lorsque la différence de marche vaut un multiple impair de demi-longueur d’onde, soit $\delta=(2k+1)\frac{\lambda}{2}$ . La condition $\delta=k\lambda$ correspond aux interférences constructives.

Answer

$$\delta=(2k+1)\frac{\lambda}{2}$$, avec $$k$$ entier

Question 4

4. Une onde possède une période temporelle de $0,020\,\mathrm{s}$ : quelle est sa fréquence ?

500\,\mathrm{Hz}

0,050\,\mathrm{Hz}

50\,\mathrm{Hz}

20\,\mathrm{Hz}

Explication

La fréquence est l’inverse de la période : $f=\frac{1}{T}=\frac{1}{0,020}=50\,\mathrm{Hz}$ . La valeur $0,050\,\mathrm{Hz}$ correspond à la période exprimée en secondes, et non à sa fréquence.

Answer

$$50\,\mathrm{Hz}$$

Question 5

5. Quelle grandeur exprime l’énergie transportée par une onde sonore par unité de temps et de surface ?

Le niveau sonore, en Hz

La fréquence sonore, en W·m⁻²

La puissance sonore, en W·m⁻²

L’intensité sonore, en W·m⁻²

Explication

L’intensité sonore représente l’énergie transportée par unité de temps et de surface, avec l’unité W·m⁻². La puissance sonore concerne un transfert d’énergie par unité de temps, sans rapport nécessaire avec une surface donnée.

Answer

L’intensité sonore, en W·m⁻²

Question 6

6. Quelle célérité du son dans l’air est utilisée pour déterminer la vitesse de la source dans l’expérience Doppler ?

6{,}80\times10^2\ \text{m·s}^{-1}

340\ \text{m·s}^{-1}

1500\ \text{m·s}^{-1}

3{,}00\times10^8\ \text{m·s}^{-1}

Explication

La valeur adoptée pour le son dans l’air est $340\ \text{m·s}^{-1}$ . La valeur de $3{,}00\times10^8\ \text{m·s}^{-1}$ correspond à la lumière et ne convient pas à cette expérience acoustique.

Answer

$$340\ \text{m·s}^{-1}$$

Question 7

7. Que caractérise l’effet Doppler entre une source et un observateur en mouvement relatif ?

Une augmentation de la durée d’émission du signal par la source

Une modification de la nature du milieu traversé par le signal

Un décalage de fréquence entre le signal émis et le signal reçu

Une diminution de l’intensité du signal lorsque la distance augmente

Explication

L’effet Doppler est un décalage de fréquence entre le signal émis et le signal reçu, qui augmente généralement avec la vitesse relative. Une diminution d’intensité correspond à une atténuation et non à l’effet Doppler.

Answer

Un décalage de fréquence entre le signal émis et le signal reçu

Question 8

8. Une perturbation se déplace le long d’une corde tandis que les points de la corde oscillent verticalement : de quel type d’onde s’agit-il ?

Une onde longitudinale, car la corde constitue un milieu matériel

Une onde transversale, car la perturbation suit la direction de propagation

Une onde longitudinale, car les points de la corde oscillent autour de l’équilibre

Une onde transversale, car la perturbation est perpendiculaire à la propagation

Explication

Une onde est transversale lorsque la perturbation est perpendiculaire à sa direction de propagation, comme dans cette corde. Une onde longitudinale aurait une perturbation parallèle à la direction de propagation.

Answer

Une onde transversale, car la perturbation est perpendiculaire à la propagation

Question 9

9. Dans l’expérience des fentes d’Young, quelle relation permet de déterminer la longueur d’onde $\lambda$ à partir de l’interfrange $i$ , de l’écartement des fentes $a$ et de la distance $D$ ?

\lambda=\frac{ia}{D}

\lambda=\frac{iD}{a}

\lambda=\frac{D}{ia}

\lambda=\frac{aD}{i}

Explication

La géométrie des franges conduit à $\lambda=ia/D$ : la longueur d’onde augmente avec l’interfrange et l’écartement des fentes, mais diminue avec la distance entre les fentes et l’écran. La relation $iD/a$ inverse l’effet de ces grandeurs.

Answer

$$\lambda=\frac{ia}{D}$$

Question 10

10. Une source sonore émettant uniformément dans toutes les directions produit une intensité $I$ à la distance $d$ ; quelle relation décrit cette intensité en fonction de la puissance acoustique $P$ ?

I=\frac{P}{4\pi d}

I=\frac{P d^2}{4\pi}

I=\frac{P}{4\pi d^2}

I=\frac{4\pi d^2}{P}

Explication

L’énergie sonore se répartit sur la surface d’une sphère, qui vaut $4\pi d^2$ , d’où la relation indiquée. Une dépendance en $1/d$ ne rendrait pas compte de l’augmentation de cette surface avec la distance.

Answer

$$I=\frac{P}{4\pi d^2}$$

Question 11

11. Quelle expression définit le décalage Doppler entre la fréquence émise et la fréquence reçue ?

\Delta f=f_R+f_E

\Delta f=|f_R-f_E|

\Delta f=|f_Rf_E|

\Delta f=\frac{f_R}{f_E}

Explication

Le décalage Doppler est la valeur absolue de la différence entre la fréquence reçue et la fréquence émise, soit $\Delta f=|f_R-f_E|$ . La fréquence $f_R$ désigne directement la fréquence reçue, et non le décalage lui-même.

Answer

$$\Delta f=|f_R-f_E|$$

Question 12

12. Une fente de largeur $a$ est éclairée par une onde de longueur d’onde $\lambda$ ; quelle relation donne l’angle caractéristique de diffraction ?

\theta=\frac{\lambda}{a}

\theta=\frac{1}{\lambda a}

\theta=\lambda a

\theta=\frac{a}{\lambda}

Explication

Pour une fente rectangulaire, l’angle caractéristique est donné par $\theta=\frac{\lambda}{a}$ . La relation inverse $\frac{a}{\lambda}$ correspondrait à une dépendance opposée à celle indiquée par le phénomène.

Answer

$$\theta=\frac{\lambda}{a}$$

Question 13

13. Un son passe d’un niveau $L=90\,\mathrm{dB}$ à $L'=70\,\mathrm{dB}$ : quelle atténuation obtient-on ?

1{,}29\,\mathrm{dB}

-20\,\mathrm{dB}

160\,\mathrm{dB}

20\,\mathrm{dB}

Explication

L’atténuation vaut $A=L-L'=90-70=20\,\mathrm{dB}$ . Elle compare le niveau initial au niveau final, contrairement au niveau sonore qui compare une intensité à l’intensité de référence $I_0$ .

Answer

$$20\,\mathrm{dB}$$

Question 14

14. Quelles longueurs d’onde nominales sont associées aux lasers vert et rouge utilisés pour les expériences d’interférences ?

650 nm pour les deux lasers expérimentaux

532 nm pour les deux lasers expérimentaux

532 nm pour le laser vert et 650 nm pour le laser rouge

650 nm pour le laser vert et 532 nm pour le laser rouge

Explication

Le laser vert est associé à une longueur d’onde de 532 nm, tandis que le laser rouge est associé à 650 nm, avec une précision annoncée de 5 %. L’association inverse confond les deux couleurs et leurs valeurs nominales.

Answer

532 nm pour le laser vert et 650 nm pour le laser rouge

Question 15

15. Quelle expression donne le niveau d’intensité sonore associé à une intensité $I$ ?

L=10\log\left(\frac{I_0}{I}\right)

, avec

I_0=10^{-12}\,\mathrm{W\,m^{-2}}

L=10\log\left(I+I_0\right)

, avec

I_0=10^{-12}\,\mathrm{W\,m^{-2}}

L=\frac{I}{I_0}

, avec

I_0=10^{-12}\,\mathrm{W\,m^{-2}}

L=10\log\left(\frac{I}{I_0}\right)

, avec

I_0=10^{-12}\,\mathrm{W\,m^{-2}}

Explication

Le niveau d’intensité sonore est défini par $L=10\log\left(\frac{I}{I_0}\right)$ , où $I_0=10^{-12}\,\mathrm{W\,m^{-2}}$ . Inverser le rapport ou supprimer le logarithme ne correspond pas à cette définition.

Answer

$$L=10\log\left(\frac{I}{I_0}\right)$$, avec $$I_0=10^{-12}\,\mathrm{W\,m^{-2}}$$

Question 16

16. Que caractérise une onde mécanique progressive lorsqu’elle se propage dans un milieu matériel ?

La propagation d’une perturbation qui transporte de l’énergie sans transport global de matière

La transmission d’énergie dans le vide par déplacement de particules matérielles

La transformation permanente des propriétés du milieu avec transfert de matière

Le déplacement global de matière qui entraîne une perturbation dans le milieu

Explication

Une onde mécanique progressive transmet une perturbation et de l’énergie dans un milieu matériel, sans déplacement global de matière. L’idée d’un transport global de matière confond le mouvement local des éléments du milieu avec le déplacement de l’onde.

Answer

La propagation d’une perturbation qui transporte de l’énergie sans transport global de matière

Question 17

17. Dans quelle situation une onde progressive est-elle périodique ?

Lorsque la perturbation se déplace à célérité constante dans un milieu matériel

Lorsque la perturbation se reproduit identiquement à intervalles de temps égaux

Lorsque deux points séparés par une distance fixe vibrent à des instants différents

Lorsque l’amplitude de la perturbation augmente régulièrement au cours du temps

Explication

Une onde progressive est périodique si sa perturbation se reproduit identiquement à intervalles de temps égaux. La répétition entre deux positions séparées relève plutôt de la périodicité spatiale et de la longueur d’onde.

Answer

Lorsque la perturbation se reproduit identiquement à intervalles de temps égaux

Question 18

18. Deux sons ont la même fréquence fondamentale, mais des compositions harmoniques différentes : quelle caractéristique permet de les distinguer ?

La hauteur

L’intensité

Le timbre

La durée

Explication

Le timbre dépend des harmoniques qui composent un son et permet donc de différencier ces deux sons. Leur hauteur reste liée à leur même fréquence fondamentale.

Answer

$$f_{app}=f_0\frac{c}{c-v}$$

Answer

$$3,0\,\mathrm{s}$$

Answer

$$i=\frac{\lambda D}{b}$$

Answer

$$L_2=20\log\left(\frac{d_1}{d_2}\right)+L_1$$

Answer

Il émet un bruit de même amplitude en opposition de phase

Answer

Lorsque la dimension de l’ouverture est comparable à la longueur d’onde

Answer

$$3,0\,\mathrm{m\,s^{-1}}$$

Answer

Un matériau poreux absorbe une partie de la puissance sonore

Answer

$$2,0\,\mathrm{m}$$

Answer

Une déformation et un étalement de l’onde après son passage

Answer

$$f_{éloig}=f_0\frac{c}{c+v}$$ et $$\Delta f\approx f_0\frac{v}{c}$$

Answer

$$\delta=S_2M-S_1M$$

Answer

De 20 Hz à 20 000 Hz

Answer

$$v=c\frac{f_{app}-f_{éloig}}{f_{app}+f_{éloig}}$$

Question 19

19. Un observateur fixe reçoit un son provenant d’une source qui s’approche à la vitesse $v$ ; quelle fréquence mesure-t-il ?

f_{app}=f_0\frac{c}{c+v}

f_{app}=f_0\frac{v}{c-v}

f_{app}=f_0\frac{c}{c-v}

f_{app}=f_0\frac{c-v}{c}

Explication

Pour une source qui s’approche, la fréquence reçue est $f_{app}=f_0\frac{c}{c-v}$ . Le dénominateur inférieur à $c$ rend la fréquence reçue supérieure à la fréquence émise, tandis que le signe positif correspond à une source qui s’éloigne.

Question 20

20. Une onde se propage à $5,0\,\mathrm{m\,s^{-1}}$ entre deux points séparés de $15\,\mathrm{m}$ : quel est le retard de la perturbation ?

0,33\,\mathrm{s}

10\,\mathrm{s}

75\,\mathrm{s}

3,0\,\mathrm{s}

Explication

Le retard est une durée donnée par $\tau=\frac{AB}{v}$ , soit $\tau=\frac{15}{5,0}=3,0\,\mathrm{s}$ . La valeur $0,33\,\mathrm{s}$ provient de l’inversion du rapport entre la distance et la célérité.

Question 21

21. Comment calcule-t-on l’interfrange dans une expérience de fentes d’Young ?

i=\frac{bD}{\lambda}

i=\frac{\lambda b}{D}

i=\frac{\lambda D}{b}

i=\frac{D}{\lambda b}

Explication

L’interfrange, c’est-à-dire la distance entre deux franges brillantes ou sombres consécutives, est donné par $i=\frac{\lambda D}{b}$ . La différence de marche au point d’abscisse $x$ suit plutôt la relation $\delta=\frac{xb}{D}$ .

Question 22

22. Un niveau sonore vaut $L_1$ à la distance $d_1$ ; quelle expression donne le niveau $L_2$ mesuré à une distance $d_2$ ?

L_2=20\log\left(\frac{d_1+d_2}{d_2}\right)+L_1

L_2=20\log\left(\frac{d_1}{d_2}\right)-L_1

L_2=20\log\left(\frac{d_2}{d_1}\right)+L_1

L_2=20\log\left(\frac{d_1}{d_2}\right)+L_1

Explication

Le niveau varie avec le logarithme du rapport inverse des distances, selon $L_2=20\log(d_1/d_2)+L_1$ . Ainsi, lorsque $d_2$ augmente par rapport à $d_1$ , le terme logarithmique devient négatif et le niveau diminue.

Question 23

23. Comment un casque anti-bruit réduit-il un bruit indésirable grâce à une source secondaire ?

Il émet un bruit de même amplitude en opposition de phase

Il absorbe mécaniquement toute la puissance de l’onde incidente

Il augmente la distance entre l’oreille et la source sonore

Il émet un bruit de fréquence différente et d’amplitude supérieure

Explication

Le casque anti-bruit produit une onde de même amplitude et en opposition de phase, ce qui crée une interférence destructive. Une simple différence de fréquence ne garantit pas cette annulation du bruit.

Question 24

24. Dans quelle situation la diffraction d’une onde devient-elle nettement observable ?

Lorsque la dimension de l’ouverture est comparable à la longueur d’onde

Lorsque l’onde traverse un milieu où sa vitesse reste constante

Lorsque la dimension de l’ouverture dépasse largement la longueur d’onde

Lorsque l’obstacle possède une surface parfaitement réfléchissante

Explication

La diffraction devient notable lorsque la dimension caractéristique de l’ouverture ou de l’obstacle est du même ordre que la longueur d’onde, notamment si $a\leq 10\lambda$ . Une ouverture beaucoup plus grande provoque une déviation bien moins marquée.

Question 25

25. Une perturbation parcourt une distance de $12\,\mathrm{m}$ en $4,0\,\mathrm{s}$ : quelle est sa célérité ?

8,0\,\mathrm{m\,s^{-1}}

3,0\,\mathrm{m\,s^{-1}}

0,33\,\mathrm{m\,s^{-1}}

48\,\mathrm{m\,s^{-1}}

Explication

La célérité se calcule avec $v=\frac{d}{\Delta t}$ , donc $v=\frac{12}{4,0}=3,0\,\mathrm{m\,s^{-1}}$ . La valeur $0,33\,\mathrm{m\,s^{-1}}$ correspondrait à l’inverse du rapport demandé.

Question 26

26. Quelle situation illustre une atténuation par absorption plutôt qu’une atténuation géométrique ?

Une source plus puissante accroît le niveau sonore reçu

Un matériau poreux absorbe une partie de la puissance sonore

Une fréquence fondamentale modifie la hauteur du son

La distance augmente la surface de répartition de la puissance

Explication

L’atténuation par absorption se produit lorsqu’un matériau absorbe une partie de la puissance sonore. L’atténuation géométrique est, elle, liée à l’augmentation de la surface de répartition avec la distance.

Question 27

27. Une onde se propage à $340\,\mathrm{m\,s^{-1}}$ avec une fréquence de $170\,\mathrm{Hz}$ : quelle est sa longueur d’onde ?

510\,\mathrm{m}

57\,800\,\mathrm{m}

2,0\,\mathrm{m}

0,50\,\mathrm{m}

Explication

La longueur d’onde vérifie $\lambda=\frac{v}{f}$ , donc $\lambda=\frac{340}{170}=2,0\,\mathrm{m}$ . La valeur $0,50\,\mathrm{m}$ résulte de l’inversion incorrecte du rapport entre la célérité et la fréquence.

Question 28

28. Que désigne la diffraction d’une onde lorsqu’elle rencontre une ouverture ou un obstacle ?

Une déformation et un étalement de l’onde après son passage

Une absorption partielle de l’énergie par l’ouverture

Une réflexion complète de l’onde sur la surface rencontrée

Une diminution progressive de la fréquence de l’onde incidente

Explication

La diffraction correspond à la déformation et à l’étalement d’une onde près d’un obstacle ou après son passage par une ouverture. Une diminution de fréquence ou une absorption décrivent d’autres phénomènes physiques.

Question 29

29. Quelle relation décrit une source qui s’éloigne à la vitesse $v$ , lorsque $v$ est très inférieure à $c$ ?

f_{éloig}=f_0\frac{c+v}{c}

et

\Delta f\approx f_0\frac{v}{c}

f_{éloig}=f_0\frac{c}{c-v}

et

\Delta f\approx f_0\frac{c}{v}

f_{éloig}=f_0\frac{v}{c+v}

et

\Delta f\approx f_0\frac{c}{v}

f_{éloig}=f_0\frac{c}{c+v}

et

\Delta f\approx f_0\frac{v}{c}

Explication

Pour une source qui s’éloigne, la fréquence reçue vaut $f_{éloig}=f_0\frac{c}{c+v}$ et le décalage est approximativement $\Delta f\approx f_0\frac{v}{c}$ lorsque $v\ll c$ . Le signe positif dans le dénominateur traduit l’éloignement et conduit à une fréquence reçue plus faible.

Question 30

30. Dans l’expérience des fentes d’Young, quelle expression représente la différence de marche au point $M$ ?

\delta=\frac{xb}{D}

\delta=S_1S_2+S_2M

\delta=S_2M-S_1M

\delta=\frac{\lambda D}{b}

Explication

La différence de marche compare les trajets parcourus depuis les deux fentes jusqu’au point d’observation, donc $\delta=S_2M-S_1M$ . L’expression $\frac{\lambda D}{b}$ donne l’interfrange, qui est une distance entre franges.

Question 31

31. Quelle plage de fréquences correspond approximativement aux sons audibles par l’être humain ?

De 20 000 Hz à 200 000 Hz

De 20 Hz à 20 000 Hz

De 2 Hz à 2 000 Hz

De 200 Hz à 200 000 Hz

Explication

L’oreille humaine perçoit approximativement les fréquences comprises entre 20 Hz et 20 000 Hz. Les fréquences inférieures sont des infrasons, tandis que les fréquences supérieures sont des ultrasons.

Question 32

32. Comment peut-on calculer la vitesse d’une source mobile à partir des fréquences mesurées pendant son approche et son éloignement ?

v=c\frac{f_{app}-f_{éloig}}{f_{app}+f_{éloig}}

v=c\frac{f_{éloig}-f_{app}}{f_{app}+f_{éloig}}

v=c\frac{f_{app}+f_{éloig}}{f_{app}-f_{éloig}}

v=c\frac{f_{app}f_{éloig}}{f_{app}+f_{éloig}}

Explication

La vitesse est obtenue en utilisant la différence des fréquences d’approche et d’éloignement, rapportée à leur somme, puis multipliée par la célérité du son. Inverser ce rapport ou changer le signe ne fournit pas la vitesse positive recherchée.

QCM : Caractéristiques des phénomènes ondulatoires — 32 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelles conditions doivent remplir deux ondes pour produire des interférences stables ?

2. Une puissance sonore P=0,20 WP=0{,}20\,\mathrm{W}P=0,20W se répartit sur une surface S=4,0 m2S=4{,}0\,\mathrm{m^2}S=4,0m2 : quelle est l’intensité reçue ?

3. Quelle condition correspond à des interférences destructives entre deux ondes cohérentes ?

4. Une onde possède une période temporelle de 0,020 s0,020\,\mathrm{s}0,020s : quelle est sa fréquence ?

5. Quelle grandeur exprime l’énergie transportée par une onde sonore par unité de temps et de surface ?

6. Quelle célérité du son dans l’air est utilisée pour déterminer la vitesse de la source dans l’expérience Doppler ?

7. Que caractérise l’effet Doppler entre une source et un observateur en mouvement relatif ?

8. Une perturbation se déplace le long d’une corde tandis que les points de la corde oscillent verticalement : de quel type d’onde s’agit-il ?

9. Dans l’expérience des fentes d’Young, quelle relation permet de déterminer la longueur d’onde λ\lambdaλ à partir de l’interfrange iii, de l’écartement des fentes aaa et de la distance DDD ?

10. Une source sonore émettant uniformément dans toutes les directions produit une intensité III à la distance ddd ; quelle relation décrit cette intensité en fonction de la puissance acoustique PPP ?

11. Quelle expression définit le décalage Doppler entre la fréquence émise et la fréquence reçue ?

12. Une fente de largeur aaa est éclairée par une onde de longueur d’onde λ\lambdaλ ; quelle relation donne l’angle caractéristique de diffraction ?

13. Un son passe d’un niveau L=90 dBL=90\,\mathrm{dB}L=90dB à L′=70 dBL'=70\,\mathrm{dB}L′=70dB : quelle atténuation obtient-on ?

14. Quelles longueurs d’onde nominales sont associées aux lasers vert et rouge utilisés pour les expériences d’interférences ?

15. Quelle expression donne le niveau d’intensité sonore associé à une intensité III ?

16. Que caractérise une onde mécanique progressive lorsqu’elle se propage dans un milieu matériel ?

17. Dans quelle situation une onde progressive est-elle périodique ?

18. Deux sons ont la même fréquence fondamentale, mais des compositions harmoniques différentes : quelle caractéristique permet de les distinguer ?

19. Un observateur fixe reçoit un son provenant d’une source qui s’approche à la vitesse vvv ; quelle fréquence mesure-t-il ?

20. Une onde se propage à 5,0 m s−15,0\,\mathrm{m\,s^{-1}}5,0ms−1 entre deux points séparés de 15 m15\,\mathrm{m}15m : quel est le retard de la perturbation ?

21. Comment calcule-t-on l’interfrange dans une expérience de fentes d’Young ?

22. Un niveau sonore vaut L1L_1L1​ à la distance d1d_1d1​ ; quelle expression donne le niveau L2L_2L2​ mesuré à une distance d2d_2d2​ ?

23. Comment un casque anti-bruit réduit-il un bruit indésirable grâce à une source secondaire ?

24. Dans quelle situation la diffraction d’une onde devient-elle nettement observable ?

25. Une perturbation parcourt une distance de 12 m12\,\mathrm{m}12m en 4,0 s4,0\,\mathrm{s}4,0s : quelle est sa célérité ?

26. Quelle situation illustre une atténuation par absorption plutôt qu’une atténuation géométrique ?

27. Une onde se propage à 340 m s−1340\,\mathrm{m\,s^{-1}}340ms−1 avec une fréquence de 170 Hz170\,\mathrm{Hz}170Hz : quelle est sa longueur d’onde ?

28. Que désigne la diffraction d’une onde lorsqu’elle rencontre une ouverture ou un obstacle ?

29. Quelle relation décrit une source qui s’éloigne à la vitesse vvv, lorsque vvv est très inférieure à ccc ?

30. Dans l’expérience des fentes d’Young, quelle expression représente la différence de marche au point MMM ?

31. Quelle plage de fréquences correspond approximativement aux sons audibles par l’être humain ?

32. Comment peut-on calculer la vitesse d’une source mobile à partir des fréquences mesurées pendant son approche et son éloignement ?

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2. Une puissance sonore $P=0{,}20\,\mathrm{W}$ se répartit sur une surface $S=4{,}0\,\mathrm{m^2}$ : quelle est l’intensité reçue ?

4. Une onde possède une période temporelle de $0,020\,\mathrm{s}$ : quelle est sa fréquence ?

9. Dans l’expérience des fentes d’Young, quelle relation permet de déterminer la longueur d’onde $\lambda$ à partir de l’interfrange $i$ , de l’écartement des fentes $a$ et de la distance $D$ ?

10. Une source sonore émettant uniformément dans toutes les directions produit une intensité $I$ à la distance $d$ ; quelle relation décrit cette intensité en fonction de la puissance acoustique $P$ ?

12. Une fente de largeur $a$ est éclairée par une onde de longueur d’onde $\lambda$ ; quelle relation donne l’angle caractéristique de diffraction ?

13. Un son passe d’un niveau $L=90\,\mathrm{dB}$ à $L'=70\,\mathrm{dB}$ : quelle atténuation obtient-on ?

15. Quelle expression donne le niveau d’intensité sonore associé à une intensité $I$ ?

19. Un observateur fixe reçoit un son provenant d’une source qui s’approche à la vitesse $v$ ; quelle fréquence mesure-t-il ?

20. Une onde se propage à $5,0\,\mathrm{m\,s^{-1}}$ entre deux points séparés de $15\,\mathrm{m}$ : quel est le retard de la perturbation ?

22. Un niveau sonore vaut $L_1$ à la distance $d_1$ ; quelle expression donne le niveau $L_2$ mesuré à une distance $d_2$ ?

25. Une perturbation parcourt une distance de $12\,\mathrm{m}$ en $4,0\,\mathrm{s}$ : quelle est sa célérité ?

27. Une onde se propage à $340\,\mathrm{m\,s^{-1}}$ avec une fréquence de $170\,\mathrm{Hz}$ : quelle est sa longueur d’onde ?

29. Quelle relation décrit une source qui s’éloigne à la vitesse $v$ , lorsque $v$ est très inférieure à $c$ ?

30. Dans l’expérience des fentes d’Young, quelle expression représente la différence de marche au point $M$ ?