QCM : Les ondes sonores — 9 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle distinction caractérise le bruit et le son musical ?

Le bruit et le son musical sont deux vibrations qui ne produisent aucune sensation.
Le bruit est dépourvu d’harmonie, tandis que le son musical en possède une.
Le bruit et le son musical présentent tous deux une harmonie régulière.
Le bruit possède une harmonie régulière, tandis que le son musical en est dépourvu.

Le bruit est dépourvu d’harmonie, tandis que le son musical en possède une.

Explication

Le bruit correspond à une sensation acoustique sans harmonie, alors que le son musical présente une harmonie. Confondre les deux notions revient à attribuer au bruit une organisation harmonique qui caractérise le son musical.

2. Lequel de ces phénomènes peut produire un son ?

Le pincement d’une corde de guitare.
La suppression de toute variation de pression.
L’immobilité complète d’une membrane.
L’absence de vibration dans un matériau.

Le pincement d’une corde de guitare.

Explication

Le pincement met la corde en vibration et peut ainsi produire un son. Une membrane immobile, une pression constante ou l’absence de vibration ne fournissent pas le mécanisme nécessaire à la production sonore.

3. Une onde sonore parcourt une distance de 680 m680\ \text{m} en 2,0 s2,0\ \text{s}. Quelle est sa célérité ?

682 m⋅s−1682\ \text{m·s}^{-1}
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}

$$340\ \text{m·s}^{-1}$$

Explication

La célérité se calcule avec v=dΔtv=\frac{d}{\Delta t}, soit v=6802,0=340 m⋅s−1v=\frac{680}{2,0}=340\ \text{m·s}^{-1}. Multiplier la distance par la durée ou additionner ces deux grandeurs ne correspond pas à la définition d’une vitesse.

4. Comment évolue généralement la célérité du son lorsque le milieu traversé passe d’un gaz à un liquide puis à un solide ?

Elle diminue selon l’ordre gaz, liquide, solide.
Elle augmente selon l’ordre gaz, liquide, solide.
Elle reste identique dans les trois états de la matière.
Elle varie sans relation avec l’état physique du milieu.

Elle augmente selon l’ordre gaz, liquide, solide.

Explication

Dans les milieux élastiques condensés, la célérité augmente généralement selon l’ordre gaz, liquide, solide. L’idée d’une célérité identique ou indépendante du milieu contredit le fait qu’elle dépend des propriétés du milieu traversé.

5. Quelle est la définition précise du son ?

Vibration périodique de matière se propageant dans un milieu matériel avec transport d’énergie, sans transport de matière.
Une vibration qui se propage dans l’air sans nécessiter de milieu matériel.
Une onde électromagnétique capable de se propager dans le vide.
Une sensation auditive produite uniquement par des vibrations mécaniques dans l’eau.

Vibration périodique de matière se propageant dans un milieu matériel avec transport d’énergie, sans transport de matière.

Explication

Le son est défini comme une vibration périodique de matière qui se propage dans un milieu matériel avec transport d’énergie, sans transport de matière. La deuxième option décrit une vibration mais omet la nature périodique et la propagation dans un milieu matériel.

6. Quelle est la principale fonction de l'amplitude dans la perception du son ?

Influencer l'intensité perçue du son
Mesurer la durée du son
Identifier la fréquence du son
Déterminer la hauteur du son

Influencer l'intensité perçue du son

Explication

L'amplitude du son influence directement l'intensité perçue, c'est-à-dire la force ou le volume du son. La hauteur est liée à la fréquence, pas à l'amplitude, et la durée n'est pas déterminée par l'amplitude.

7. Quand se produit généralement le phénomène d’écho lors de la réflexion du son ?

Lorsque le son est absorbé par un obstacle.
Lorsque le son traverse un milieu sans subir de réflexion.
Lorsque le son se propage dans un milieu homogène sans obstacle.
Lorsque le son est réfléchi par un obstacle et revient vers l’émetteur après un certain délai.

Lorsque le son est réfléchi par un obstacle et revient vers l’émetteur après un certain délai.

Explication

L’écho se produit lorsque le son est réfléchi par un obstacle et revient vers l’émetteur après un délai, permettant d’entendre une répétition du son initiale. Les autres cas concernent la transmission ou l’absorption, pas la réflexion retardée.

8. En quoi la période et la fréquence d’un signal sonore diffèrent-elles dans leur définition et leur mesure ?

La période est la durée d’un motif, tandis que la fréquence est le nombre de répétitions par seconde.
La période est une caractéristique du son complexe, tandis que la fréquence concerne uniquement le son pur.
La période dépend de la vitesse de propagation du son, alors que la fréquence ne l’est pas.
La période est exprimée en hertz, alors que la fréquence est en secondes.

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

Explication

La période représente la durée d’un motif élémentaire du signal sonore, tandis que la fréquence est le nombre de ces motifs qui se répètent en une seconde, donc leur relation est inversement proportionnelle. La fréquence est mesurée en hertz, alors que la période est en secondes.

9. Quel est l'effet principal de la réflexion du son sur la perception de l'environnement, notamment lors de la formation d’un écho ?

Elle augmente l'intensité sonore perçue par l'auditeur.
Elle modifie la fréquence du son, le rendant plus aigu ou plus grave.
Elle permet de localiser la position des obstacles et de mesurer leur distance.
Elle réduit la durée de l'onde sonore, diminuant la perception de la distance.

Elle permet de localiser la position des obstacles et de mesurer leur distance.

Explication

La réflexion du son permet à l'oreille de percevoir un écho, ce qui aide à localiser la position des obstacles et à mesurer leur distance. La réflexion n'augmente pas l'intensité, ne modifie pas la fréquence, ni ne réduit la durée de l'onde sonore.

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Quelle est la différence entre bruit et son musical ?

Le bruit est sans harmonie, le son musical présente une harmonie.

Comment un récepteur sonore transforme-t-il les vibrations acoustiques ?

Il transforme les vibrations en signal électrique.

Quelle formule exprime la célérité du son en fonction de la distance et du temps ?

v=dΔt=ABtB−tAv = \frac{d}{\Delta t} = \frac{AB}{t_B - t_A}.

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