QCM : Émission et perception d’un son — 15 questions

Questions et réponses du QCM

1. Comment un signal sonore se propage-t-il dans son environnement ?

Il se propage de proche en proche dans un milieu matériel élastique et compressible.
Il se déplace directement dans le vide sans interaction avec la matière.
Il reste localisé autour de l’objet qui est à l’origine de la vibration.
Il correspond à une lumière qui traverse successivement différents milieux.

Il se propage de proche en proche dans un milieu matériel élastique et compressible.

Explication

Un signal sonore est une vibration produite par un objet et transmise de proche en proche dans un milieu matériel élastique et compressible. La propagation sonore nécessite donc de la matière, contrairement à une perturbation pouvant se propager dans le vide.

2. Pourquoi un son produit dans une cloche placée sous une cloche à vide devient-il inaudible lorsque l’air est retiré ?

Parce que la fréquence du son devient nulle dans le vide.
Parce que la cloche cesse nécessairement de vibrer lorsque l’air disparaît.
Parce que le vide absorbe progressivement toutes les vibrations sonores.
Parce que le son ne peut pas se propager sans milieu matériel.

Parce que le son ne peut pas se propager sans milieu matériel.

Explication

Un signal sonore a besoin d’un milieu matériel tel que l’air, l’eau ou un métal pour se propager. Le retrait de l’air empêche la transmission du son, même si la source peut encore vibrer.

3. Un signal sonore parcourt une distance de 680 m en 2 s ; quelle est sa vitesse de propagation ?

0,0029 m⋅s−10{,}0029\ \text{m·s}^{-1}
342 m⋅s−1342\ \text{m·s}^{-1}
1360 m⋅s−11360\ \text{m·s}^{-1}
340 m⋅s−1340\ \text{m·s}^{-1}

$$340\ \text{m·s}^{-1}$$

Explication

La vitesse se calcule avec v=dΔtv=\frac{d}{\Delta t}, donc v=6802=340 m⋅s−1v=\frac{680}{2}=340\ \text{m·s}^{-1}. Multiplier la distance par la durée ne correspond pas à la définition de la vitesse.

4. Quelle affirmation décrit correctement les facteurs qui influencent la vitesse de propagation du son ?

Elle dépend de la distance parcourue, tandis que la température n’a pas d’effet mesurable.
Elle dépend de la fréquence du signal, mais reste indépendante du milieu traversé.
Elle dépend du milieu et de sa température, et augmente lorsque le milieu est plus dense.
Elle dépend de l’amplitude de la vibration, et diminue lorsque le milieu est plus dense.

Elle dépend du milieu et de sa température, et augmente lorsque le milieu est plus dense.

Explication

La vitesse du son dépend du milieu matériel et de sa température, et elle augmente lorsque le milieu est plus dense. La fréquence décrit une caractéristique du signal périodique, mais elle ne détermine pas directement cette vitesse.

5. Quelle observation permet de reconnaître qu’un signal sonore est périodique ?

Son enregistrement présente une variation différente à chaque instant.
Son amplitude augmente progressivement pendant toute la durée observée.
Son enregistrement montre la répétition régulière d’un même motif.
Sa propagation devient plus rapide lorsque la température du milieu augmente.

Son enregistrement montre la répétition régulière d’un même motif.

Explication

Un signal sonore est périodique lorsque son enregistrement reproduit régulièrement le même motif. Une variation sans répétition régulière ne constitue pas un signal périodique, même si elle correspond à un son.

6. Quelle distinction entre la période et la fréquence d’un signal sonore périodique est correcte ?

La période mesure l’amplitude du signal, tandis que la fréquence mesure sa vitesse de propagation.
La période est la durée d’un cycle, tandis que la fréquence est le nombre de cycles par seconde.
La période est le nombre de cycles par seconde, tandis que la fréquence est la durée d’un cycle.
La période indique la distance parcourue, tandis que la fréquence indique la température du milieu.

La période est la durée d’un cycle, tandis que la fréquence est le nombre de cycles par seconde.

Explication

La période TT correspond à la durée d’un cycle complet et s’exprime en secondes, tandis que la fréquence ff indique le nombre de cycles par seconde et s’exprime en hertz. La vitesse de propagation et l’amplitude décrivent d’autres propriétés du signal.

7. Un signal sonore périodique a une période de 0,004 s0{,}004\ \text{s} ; quelle est sa fréquence ?

1000 Hz1000\ \text{Hz}
4 Hz4\ \text{Hz}
250 Hz250\ \text{Hz}
0,00025 Hz0{,}00025\ \text{Hz}

$$250\ \text{Hz}$$

Explication

La relation f=1Tf=\frac{1}{T} donne f=10,004=250 Hzf=\frac{1}{0{,}004}=250\ \text{Hz}. La valeur 0,00025 Hz0{,}00025\ \text{Hz} correspondrait à une inversion incorrecte de la relation entre période et fréquence.

8. Quelles fréquences appartiennent au domaine d’audibilité d’une oreille humaine normale ?

De 2 Hz à 2 kHz
De 200 Hz à 200 kHz
De 20 kHz à 200 kHz
De 20 Hz à 20 kHz

De 20 Hz à 20 kHz

Explication

Une oreille humaine normale perçoit généralement les fréquences comprises entre 20 Hz et 20 kHz. Les infrasons se situent sous 20 Hz, tandis que les ultrasons dépassent 20 kHz.

9. Deux sons sont émis avec des fréquences différentes : comment le son de fréquence la plus élevée est-il perçu ?

Comme un son plus aigu
Comme un son de timbre différent
Comme un son plus intense
Comme un son plus grave

Comme un son plus aigu

Explication

La hauteur dépend de la fréquence : une fréquence plus élevée correspond à un son plus aigu. L’intensité concerne davantage l’amplitude, tandis que le timbre dépend de la forme du signal.

10. Qu’est-ce qui permet de distinguer une même note jouée par une guitare et par un piano ?

La durée, liée à la valeur de la fréquence
L’intensité, liée à la vitesse du son
Le timbre, lié à la forme du signal
La hauteur, liée à la seule fréquence

Le timbre, lié à la forme du signal

Explication

Le timbre constitue l’identité sonore d’un instrument et dépend de la forme du signal sonore. Deux instruments peuvent produire la même hauteur tout en ayant des timbres différents.

11. Que mesure l’intensité sonore et dans quelle unité s’exprime-t-elle ?

La durée de propagation de l’onde, en secondes
Le niveau sonore logarithmique, en décibels
La fréquence de vibration de l’onde, en hertz
L’énergie transportée par unité de surface, en W·m⁻²

L’énergie transportée par unité de surface, en W·m⁻²

Explication

L’intensité sonore mesure l’énergie transportée par une onde sonore par unité de surface et s’exprime en W·m⁻². Le décibel est l’unité du niveau d’intensité sonore, qui est une grandeur différente.

12. Que se passe-t-il généralement lorsque l’on s’éloigne d’une source sonore ?

L’intensité devient nulle, car le timbre disparaît progressivement
L’intensité augmente, car la fréquence devient plus élevée
L’intensité reste constante, car elle dépend de la hauteur
L’intensité diminue, car elle est liée à l’amplitude du signal

L’intensité diminue, car elle est liée à l’amplitude du signal

Explication

L’intensité sonore est reliée à l’amplitude du signal et diminue lorsqu’on s’éloigne de la source. La fréquence et le timbre ne décrivent pas cette variation de l’intensité avec la distance.

13. Quelle relation permet de calculer le niveau d’intensité sonore à partir de l’intensité II ?

L=log⁡(10I0I)L=\log\left(\frac{10I_0}{I}\right), en mètres
L=10Ilog⁡(I0I)L=10I\log\left(\frac{I_0}{I}\right), en watts
L=Ilog⁡(I010)L=I\log\left(\frac{I_0}{10}\right), en hertz
L=10log⁡(II0)L=10\log\left(\frac{I}{I_0}\right), en décibels

$$L=10\log\left(\frac{I}{I_0}\right)$$, en décibels

Explication

Le niveau d’intensité sonore est défini par L=10log⁡(II0)L=10\log\left(\frac{I}{I_0}\right) et s’exprime en décibels. La grandeur de référence vaut I0=1,0×10−12 W m−2I_0=1,0\times10^{-12}\ \mathrm{W\,m^{-2}}.

14. Quelle forme présente le signal associé à un son pur ?

Une courbe sinusoïdale périodique
Une courbe irrégulière sans période
Une courbe périodique en dents de scie
Une succession d’impulsions non répétées

Une courbe sinusoïdale périodique

Explication

Un son pur correspond à un signal périodique représenté par une courbe sinusoïdale. Une forme non sinusoïdale périodique caractérise plutôt un son composé.

15. Comment caractériser un son composé ?

Par un signal sonore défini par une amplitude constante
Par un signal périodique non sinusoïdal décomposable en sinusoïdes
Par un signal irrégulier dépourvu de toute composante périodique
Par un signal sinusoïdal ne comportant qu’une fréquence

Par un signal périodique non sinusoïdal décomposable en sinusoïdes

Explication

Un son composé possède un signal périodique non sinusoïdal qui peut être décomposé en une somme de signaux sinusoïdaux de fréquences différentes. Un signal sinusoïdal associé à une seule fréquence correspond à un son pur.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 29 flashcards sur Émission et perception d’un son.

Qu'est-ce qu'un signal sonore ?

Une vibration qui se propage dans un milieu matériel élastique et compressible.

Dans quel type de milieu un signal sonore peut-il se propager ?

Dans un milieu matériel comme l’air, l’eau ou un métal.

Quelle formule exprime la vitesse de propagation du son ?

v=dΔtv=\frac{d}{\Delta t}

Voir les flashcards →

Approfondir avec la fiche

Consultez la fiche de révision complète sur Émission et perception d’un son.

Voir la fiche →

Cours similaires

Équations différentielles

Mathématiques

Psychologie du développement de l’enfant

Nombres réels et géométrie

Mathématiques

Découverte du milieu professionnel

Nombres réels et inéquations

Mathématiques

Chimie générale et stéréochimie

Chimie

Crée tes propres QCM

Importe ton cours et l'IA génère des QCM avec corrections en 30 secondes.

Générateur de QCM