QCM : Émission et perception du son (9 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un diapason est frappé et émet un son : quel phénomène produit le signal sonore ?

La vibration du diapason, transmise à l’air environnant
Le déplacement de l’air, qui fait vibrer le diapason
La propagation dans l’air, qui met le diapason en vibration
La caisse de résonance, qui crée les vibrations du diapason

La vibration du diapason, transmise à l’air environnant

Explication

Le signal sonore est produit par la vibration de l’objet, qui transmet ses vibrations à l’air environnant. Le déplacement de l’air inverse le mécanisme, la caisse de résonance amplifie le signal plutôt que de le créer, et la propagation décrit la transmission du son.

2. Une onde sonore traverse l’air d’une pièce : que se passe-t-il aux particules d’air au cours de cette propagation ?

Les particules restent déplacées après le passage de la perturbation
L’air se déplace globalement de la source jusqu’à l’auditeur
Les particules d’air voyagent avec la perturbation jusqu’à l’auditeur
La perturbation passe de proche en proche sans transport de matière

La perturbation passe de proche en proche sans transport de matière

Explication

Le son est une perturbation de la matière qui se transmet de proche en proche, sans transport global de matière. Le transport de l’air, son déplacement global ou un déplacement durable des particules confondent propagation de la perturbation et mouvement de matière.

3. Une impulsion sonore parcourt 680 m680\,\text{m} en 2,0 s2{,}0\,\text{s} dans un milieu. Quelle est sa vitesse de propagation ?

340 m⋅s−1340\,\text{m·s}^{-1}
0,0029 m⋅s−10{,}0029\,\text{m·s}^{-1}
1 360 m⋅s−11\,360\,\text{m·s}^{-1}
0,0029 s⋅m−10{,}0029\,\text{s·m}^{-1}

$$340\,\text{m·s}^{-1}$$

Explication

La relation est v=dΔtv=\frac{d}{\Delta t} : 680÷2,0=340 m⋅s−1680\div2{,}0=340\,\text{m·s}^{-1}. Le résultat 1 360 m⋅s−11\,360\,\text{m·s}^{-1} vient d’une multiplication, tandis que le quotient inversé ne donne pas une vitesse.

4. Un même son est mesuré dans deux milieux différents : quelle conclusion faut-il tirer sur sa vitesse de propagation ?

Elle reste identique, car elle dépend de la source sonore
Elle peut changer, car elle dépend du milieu de propagation
Elle change uniquement lorsque la distance parcourue change
Elle vaut dans chaque milieu la valeur mesurée dans l’air

Elle peut changer, car elle dépend du milieu de propagation

Explication

La vitesse de propagation d’un son dépend du milieu dans lequel il se propage. La traiter comme une propriété fixe de la source, appliquer partout la valeur de l’air ou la faire dépendre de la distance confond des grandeurs distinctes.

5. Comment définit-on la période d’un signal sonore périodique ?

La plus petite durée au bout de laquelle le signal se répète identiquement
La durée totale pendant laquelle le signal sonore peut être observé
Le nombre de motifs élémentaires que le signal produit en une seconde
La partie du signal qui se répète identiquement au cours du temps

La plus petite durée au bout de laquelle le signal se répète identiquement

Explication

La période est la plus petite durée séparant deux répétitions identiques du signal. Le nombre de motifs produits en une seconde correspond à la fréquence, et non à la période.

6. Quelle est la limite supérieure de fréquence des sons perceptibles par l’oreille humaine ?

20 Hz
200 kHz
2 kHz
20 kHz

20 kHz

Explication

L’oreille humaine perçoit les fréquences jusqu’à 20 kHz, au-delà de sa plage auditive indiquée. La valeur de 20 Hz correspond à la limite inférieure, et non à la limite supérieure.

7. Quel est le rôle d’un sonomètre dans l’évaluation d’un son ?

Mesurer le niveau d’intensité sonore exprimé en décibels
Repérer la durée d’exposition nécessaire avant une perte auditive
Mesurer l’amplitude du signal exprimée en watts par mètre carré
Déterminer la fréquence du signal exprimée en hertz

Mesurer le niveau d’intensité sonore exprimé en décibels

Explication

Un sonomètre sert à mesurer le niveau d’intensité sonore, qui s’exprime en décibels. L’amplitude est liée à l’intensité sonore, mais le sonomètre mesure le niveau en décibels, et non l’amplitude en watts par mètre carré.

8. En quoi la propagation d’un son dans l’air diffère-t-elle du transport d’un objet matériel ?

La propagation sonore transporte l’objet vibrant avec la perturbation.
Le son se transmet dans l’air sans mettre la matière en mouvement.
Les particules d’air se déplacent avec le son jusqu’à l’oreille.
La perturbation se transmet de proche en proche sans transport global de matière.

La perturbation se transmet de proche en proche sans transport global de matière.

Explication

La propagation sonore correspond à la transmission d’une perturbation de proche en proche, sans transport de matière. Contrairement à une idée fréquente, les particules d’air ne voyagent pas jusqu’à l’oreille avec le son : elles vibrent autour de leur position.

9. Si un son parcourt une distance donnée dans l’air, quelle conséquence aurait une vitesse de propagation plus faible dans un autre milieu sur sa durée de parcours ?

Il mettrait moins de temps à parcourir cette même distance.
Sa durée de parcours resterait identique malgré le changement de vitesse.
Il parcourrait une distance plus grande pendant la même durée.
Il mettrait plus de temps à parcourir cette même distance.

Il mettrait plus de temps à parcourir cette même distance.

Explication

Pour une distance donnée, une vitesse de propagation plus faible entraîne une durée de parcours plus longue, conformément à la relation entre vitesse, distance et durée. Une durée plus courte correspondrait plutôt à une vitesse plus élevée.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 10 flashcards sur Émission et perception du son.

Comment un objet produit-il un signal sonore ?

En transmettant ses vibrations à l’air environnant.

De quoi dépend la vitesse de propagation d’un son ?

Du milieu de propagation.

Quelle formule relie la vitesse, la distance parcourue et la durée ?

v=dΔtv = \frac{d}{\Delta t}

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