QCM : Physique chimie — 13 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle caractéristique définit un infrason pour l’audition humaine ?

Une fréquence comprise entre 20 Hz20\ \text{Hz} et 20 000 Hz20\,000\ \text{Hz}, généralement audible.
Une fréquence supérieure à 20 000 Hz20\,000\ \text{Hz}, inaudible pour l’être humain.
Une fréquence proche de 20 000 Hz20\,000\ \text{Hz}, perçue comme un son très aigu.
Une fréquence inférieure à 20 Hz20\ \text{Hz}, inaudible pour l’être humain.

Une fréquence inférieure à $$20\ \text{Hz}$$, inaudible pour l’être humain.

Explication

Un infrason possède une fréquence inférieure à 20 Hz20\ \text{Hz} et ne peut pas être entendu par l’oreille humaine. La fréquence supérieure à 20 000 Hz20\,000\ \text{Hz} caractérise un ultrason, tandis que la bande intermédiaire correspond aux sons audibles.

2. Quel trajet les vibrations sonores suivent-elles avant que le cerveau reçoive un signal auditif ?

Elles passent par le tympan, puis sont transformées en vibrations dans le conduit auditif.
Elles font vibrer la cochlée, puis le tympan transmet le signal au cerveau.
Elles traversent le conduit auditif, font vibrer le tympan, puis atteignent la cochlée.
Elles stimulent directement le cerveau après avoir traversé le pavillon de l’oreille.

Elles traversent le conduit auditif, font vibrer le tympan, puis atteignent la cochlée.

Explication

Le son emprunte le conduit auditif, met le tympan en vibration, puis ces vibrations sont communiquées à la cochlée avant la transmission d’un signal au cerveau. L’idée selon laquelle le cerveau est stimulé directement ou que le conduit auditif transforme les vibrations ne respecte pas ce fonctionnement.

3. Comment le niveau sonore est-il caractérisé et mesuré ?

Il caractérise l’intensité d’un son, s’exprime en hertz et se mesure avec un thermomètre.
Il caractérise l’intensité d’un son, s’exprime en décibels et se mesure avec un sonomètre.
Il caractérise la fréquence d’un son, s’exprime en hertz et se mesure avec un sonomètre.
Il caractérise la durée d’un son, s’exprime en secondes et se mesure avec un chronomètre.

Il caractérise l’intensité d’un son, s’exprime en décibels et se mesure avec un sonomètre.

Explication

Le niveau sonore renseigne sur l’intensité du son, se mesure en décibels, de symbole dB, avec un sonomètre. La fréquence s’exprime en hertz, mais elle décrit une autre propriété du son et n’est pas la grandeur mesurée ici.

4. Quelle description définit le mieux un son ?

Une énergie immobile créée par un récepteur et conservée dans un milieu matériel
Une vibration produite par une source puis propagée dans un milieu matériel jusqu’à un récepteur
Une pression produite par un milieu matériel puis transformée en lumière par une source
Une lumière produite par une source puis transmise dans un milieu matériel jusqu’à un récepteur

Une vibration produite par une source puis propagée dans un milieu matériel jusqu’à un récepteur

Explication

Un son est une vibration produite par une source, puis transmise dans un milieu matériel jusqu’à un récepteur. La lumière ne correspond pas à une vibration sonore nécessitant un milieu matériel.

5. Dans quel intervalle de fréquences l’oreille humaine perçoit-elle généralement les sons ?

De 20 Hz à 20 000 Hz
De 2 Hz à 2 000 Hz
De 20 000 Hz à 200 000 Hz
De 200 Hz à 200 000 Hz

De 20 Hz à 20 000 Hz

Explication

L’oreille humaine entend les sons dont la fréquence est comprise entre 20 Hz et 20 000 Hz. Les fréquences situées en dehors de cet intervalle sont inaudibles pour l’être humain.

6. Lorsqu’un haut-parleur fonctionne, comment se forme l’onde sonore dans l’air ?

La membrane transforme directement l’air en lumière, puis cette lumière devient une onde sonore auprès du récepteur
L’air produit une vibration indépendante, puis la membrane du haut-parleur la concentre vers une seule direction
Sa membrane met l’air en vibration, puis cette vibration se transmet de proche en proche dans toutes les directions
Le récepteur met les molécules d’air en mouvement, puis le haut-parleur reçoit la vibration ainsi créée

Sa membrane met l’air en vibration, puis cette vibration se transmet de proche en proche dans toutes les directions

Explication

La membrane du haut-parleur met en mouvement les molécules d’air environnant, et la vibration se propage ensuite de proche en proche. L’air est le milieu de propagation, tandis que le haut-parleur est l’émetteur.

7. Dans quel milieu le son se propage-t-il le plus rapidement parmi l’air, l’eau et le verre ?

Dans le vide, à environ 0 m/s
Dans l’air, à environ 340 m/s
Dans l’eau, à environ 1 340 m/s
Dans le verre, à environ 5 300 m/s

Dans le verre, à environ 5 300 m/s

Explication

La vitesse du son est d’environ 5 300 m/s dans le verre, contre 1 340 m/s dans l’eau et 340 m/s dans l’air. Dans le vide, la vitesse de propagation du son est nulle, car aucun milieu matériel ne transmet la vibration.

8. Pourquoi un son ne se propage-t-il pas dans le vide ?

Parce que les sources sonores perdent leur énergie dès qu’elles quittent l’atmosphère
Parce que les récepteurs auditifs ne peuvent pas fonctionner en dehors d’un milieu liquide
Parce qu’il a besoin d’un milieu matériel dont les particules puissent transmettre la vibration
Parce que le vide absorbe toute lumière avant qu’elle ne devienne une vibration sonore

Parce qu’il a besoin d’un milieu matériel dont les particules puissent transmettre la vibration

Explication

La propagation sonore nécessite un milieu matériel, comme l’air, l’eau ou un solide, pour transmettre la vibration. Le vide ne contient pas de particules capables d’assurer cette transmission.

9. Une corde produit d’abord un son à basse fréquence, puis un son à fréquence élevée : comment évolue la hauteur perçue ?

Le son conserve la même hauteur mais devient plus fort
Le son passe d’un son aigu à un son grave
Le son passe d’un son grave à un son aigu
Le son conserve la même hauteur mais devient plus faible

Le son passe d’un son grave à un son aigu

Explication

Une fréquence basse correspond à un son grave, tandis qu’une fréquence élevée correspond à un son aigu. La variation de hauteur ne décrit pas directement une variation de volume.

10. Dans quelle situation le risque de dégradation de l’audition devient-il particulièrement important ?

Lorsqu’une personne écoute brièvement un son inférieur à 20 dB20\ \text{dB}.
Lorsqu’une personne est exposée longtemps à un son d’au moins 85 dB85\ \text{dB}.
Lorsqu’une personne entend un son calme pendant une exposition prolongée.
Lorsqu’une personne est exposée à un son inférieur à 85 dB85\ \text{dB} pendant quelques secondes.

Lorsqu’une personne est exposée longtemps à un son d’au moins $$85\ \text{dB}$$.

Explication

À partir de 85 dB85\ \text{dB}, les sons peuvent devenir dangereux, et une durée d’exposition importante accroît le risque de dégradation ou de perte auditive. Un niveau faible ou une exposition très brève présente généralement un risque moindre que cette combinaison d’intensité et de durée.

11. Un son de fréquence 8 000 Hz8\,000\ \text{Hz} frappe le tympan : à quelle fréquence celui-ci vibre-t-il ?

À 8 000 Hz8\,000\ \text{Hz}, soit 8 0008\,000 vibrations par seconde.
À une fréquence variable, car le tympan ne suit pas la fréquence reçue.
À 4 000 Hz4\,000\ \text{Hz}, car le tympan réduit la fréquence de moitié.
À une fréquence déterminée par l’amplitude plutôt que par celle du son.

À $$8\,000\ \text{Hz}$$, soit $$8\,000$$ vibrations par seconde.

Explication

Le tympan vibre à la fréquence du son qui le frappe ; à 8 000 Hz8\,000\ \text{Hz}, il effectue donc 8 0008\,000 vibrations par seconde. L’amplitude influence l’importance de la vibration, mais elle ne fixe pas sa fréquence.

12. Que mesure la fréquence d’un son et dans quelle unité s’exprime-t-elle ?

La durée nécessaire à une vibration pour se propager, exprimée en mètres par seconde
Le nombre de vibrations produites en une seconde, exprimé en hertz
L’amplitude des vibrations produites en une seconde, exprimée en décibels
L’intensité ressentie par le récepteur, exprimée en kilogrammes

Le nombre de vibrations produites en une seconde, exprimé en hertz

Explication

La fréquence correspond au nombre de vibrations produites en une seconde et se mesure en hertz, de symbole Hz. L’amplitude est notamment liée au volume du son, et non à sa fréquence.

13. Un signal sonore a une fréquence de 25 000 Hz25\,000\ \text{Hz} : comment le caractériser pour l’être humain ?

C’est un son grave, car une fréquence élevée produit une sensation basse.
C’est un infrason, inaudible pour l’oreille humaine.
C’est un ultrason, inaudible pour l’oreille humaine.
C’est un son audible, car sa fréquence dépasse la limite supérieure.

C’est un ultrason, inaudible pour l’oreille humaine.

Explication

Une fréquence de 25 000 Hz25\,000\ \text{Hz} est supérieure à 20 000 Hz20\,000\ \text{Hz}, seuil au-delà duquel le son est un ultrason inaudible pour l’être humain. Un infrason se situe au-dessous de 20 Hz20\ \text{Hz}, et non au-dessus de la limite d’audition.

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Qu'est-ce qu'un son ?

Une vibration produite par une source et propagée dans un milieu matériel.

Comment la membrane d'un haut-parleur crée-t-elle une onde sonore ?

Elle met en vibration les molécules d'air environnant.

Comment se propage une vibration sonore dans l'air ?

Elle se propage de proche en proche dans toutes les directions.

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