QCM : Émission et perception du son (9 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Lorsqu’une corde de guitare est pincée et produit un son, quel phénomène est à l’origine de ce son ?

La mise en vibration de la corde
La vibration du tympan de l’auditeur
La résonance de la caisse de la guitare
La transmission du son dans l’air

La mise en vibration de la corde

Explication

Le son est produit par la mise en vibration d’un objet, ici la corde. La caisse peut amplifier le son, l’air le transmet et le tympan le reçoit, mais ces phénomènes ne sont pas à l’origine de sa production.

2. Une sonnerie est activée dans une enceinte où l’on a fait le vide. Que se passe-t-il pour le son entre la sonnerie et un observateur placé dans l’enceinte ?

Le son se propage jusqu’à l’observateur dans le vide
Le son ne peut pas se propager jusqu’à l’observateur
Le son se propage jusqu’à l’observateur comme dans l’air
Le son se propage jusqu’à l’observateur après condensation du gaz

Le son ne peut pas se propager jusqu’à l’observateur

Explication

Le son se transmet de proche en proche dans un milieu matériel, mais ne se propage pas dans le vide. L’idée d’une propagation sans milieu néglige cette condition, tandis que le vide n’est ni un gaz ni un liquide.

3. Sur l’enregistrement d’un capteur, un motif de forme identique se répète à intervalles réguliers. Comment qualifie-t-on ce signal ?

Un signal périodique
Un signal sinusoïdal
Un signal apériodique
Un signal d’amplitude constante

Un signal périodique

Explication

Un signal est périodique lorsque sa représentation temporelle répète un motif élémentaire identique. Une amplitude constante ou une forme sinusoïdale ne définit pas à elle seule cette répétition; un signal apériodique ne répète pas régulièrement son motif.

4. Un signal sonore a une période de 2,0 ms2{,}0\ \text{ms}. Quelle est sa fréquence ?

2 000 Hz2\,000\ \text{Hz}
2,0 Hz2{,}0\ \text{Hz}
500 Hz500\ \text{Hz}
0,002 Hz0{,}002\ \text{Hz}

$$500\ \text{Hz}$$

Explication

La relation est f=1Tf=\frac{1}{T}. On convertit 2,0 ms2{,}0\ \text{ms} en 0,0020 s0{,}0020\ \text{s}, puis f=10,0020=500 Hzf=\frac{1}{0{,}0020}=500\ \text{Hz}; les autres valeurs résultent d’une confusion d’unités ou de l’usage incorrect de la période.

5. Que désigne la hauteur d’un son ?

La puissance sonore reçue par une surface donnée
La forme temporelle qui distingue deux sons de même fréquence
La fréquence qui détermine si le son est grave ou aigu
La durée d’un motif qui se répète dans le signal

La fréquence qui détermine si le son est grave ou aigu

Explication

La hauteur est liée à la fréquence : une fréquence faible correspond à un son grave et une fréquence élevée à un son aigu. La durée d’un motif décrit plutôt la période du signal, pas la hauteur.

6. Deux sons ont la même fréquence, mais leurs représentations temporelles n’ont pas la même forme. Quelle différence peut-on entendre entre eux ?

Ils ont des hauteurs différentes.
Ils peuvent avoir des timbres différents.
Ils ont nécessairement des intensités différentes.
Ils appartiennent à des domaines audibles différents.

Ils peuvent avoir des timbres différents.

Explication

La forme de la représentation temporelle peut différer pour deux sons de même fréquence, ce qui leur donne des timbres différents. Une fréquence identique implique la même hauteur, et la forme différente ne suffit pas à établir une différence d’intensité.

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

Mesurer le niveau sonore exprimé en décibels
Repérer la forme temporelle qui caractérise le timbre
Calculer l’intensité sonore exprimée en watts par mètre carré
Déterminer la fréquence exprimée en hertz

Mesurer le niveau sonore exprimé en décibels

Explication

Un sonomètre sert à mesurer le niveau sonore, dont l’unité est le décibel (dB). La fréquence, elle, décrit le nombre de répétitions d’un phénomène par seconde et s’exprime en hertz.

8. Comment la vitesse du son dans l’air se compare-t-elle à sa vitesse dans l’eau et dans l’acier ?

Elle est plus faible dans l’air que dans l’eau et dans l’acier.
Elle est égale dans l’air et dans l’eau, mais plus faible dans l’acier.
Elle est plus élevée dans l’air que dans l’eau et dans l’acier.
Elle est plus élevée dans l’air que dans l’eau, mais plus faible que dans l’acier.

Elle est plus faible dans l’air que dans l’eau et dans l’acier.

Explication

Le son se propage à 340 m·s⁻¹ dans l’air, contre 1 500 m·s⁻¹ dans l’eau et 5 000 m·s⁻¹ dans l’acier. L’idée qu’il serait plus rapide dans l’air que dans l’eau confond l’ordre des vitesses indiqué pour ces milieux.

9. Si la période d’un signal sonore augmente, quelle conséquence cela a-t-il sur sa fréquence ?

Sa fréquence reste identique, car elle dépend de la forme du motif.
Sa fréquence devient nulle, car le signal se répète moins souvent.
Sa fréquence diminue, car fréquence et période sont inversement liées.
Sa fréquence augmente, car fréquence et période varient dans le même sens.

Sa fréquence diminue, car fréquence et période sont inversement liées.

Explication

La fréquence vaut l’inverse de la période : lorsque la période augmente, la fréquence diminue. Une augmentation de période ne laisse donc pas la fréquence inchangée, contrairement à l’idée qu’elles seraient indépendantes.

Révisez avec les flashcards

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

Comment un objet produit-il un son ?

En entrant en vibration.

Qu’est-ce qu’un signal périodique ?

Un signal dont la représentation temporelle répète un motif élémentaire identique.

Quelle relation lie la fréquence à la période ?

f=1Tf = \frac{1}{T}

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