QCM : Ondes, son et lumière (17 questions)

Explication

Le son a besoin d’un milieu matériel, gazeux, liquide ou solide, pour se propager. L’idée qu’il se propage comme la lumière confond deux phénomènes, et les autres réponses supposent à tort qu’un solide ou une vitesse réduite permet la propagation dans le vide.

Explication

Un son est produit par une source qui vibre, comme la membrane d’un haut-parleur. La présence d’air concerne la propagation, tandis que la réflexion et la réception par l’oreille ne remplacent pas la vibration de la source.

Explication

La fréquence correspond au nombre de va-et-vient par seconde : 480 va-et-vient en une seconde donnent 480 Hz. Le décibel mesure le niveau sonore, 2 Hz résulte d’une inversion erronée, et 1 000 Hz ne correspond pas au nombre indiqué.

Explication

Plus la fréquence d’un son est élevée, plus il est aigu. Confondre fréquence et niveau sonore mélange deux caractéristiques, tandis qu’inverser la relation ferait choisir le premier son.

Explication

Une fréquence inférieure à 20 Hz correspond à un infrason, tandis qu’une fréquence supérieure à 20 000 Hz correspond à un ultrason. Inverser les seuils permute les catégories, et les deux autres réponses classent incorrectement l’un des sons.

Explication

Le niveau sonore se mesure en décibels, et un son dépassant 85 dB peut endommager l’oreille ; 88 dB dépasse ce seuil. Les hertz mesurent la fréquence, et les décibels ne désignent ni la fréquence ni la hauteur du son.

Explication

La vitesse se calcule par $v = \frac{d}{t}$, donc $v = \frac{680}{2} = 340$ m/s. Le rapport inversé donne environ 0,003 m/s, tandis que multiplier les valeurs ou additionner distance et durée n’applique pas la formule.

Explication

Le temps de l’écho comprend l’aller-retour : la distance à l’obstacle vaut $340 \times 0,4 \div 2 = 68$ m. Le résultat de 136 m oublie le trajet retour, 300 m s’appuie sur la vitesse dans l’eau et 850 m vient d’inverser le calcul.

Explication

Pour voir un objet, l’œil doit recevoir de la lumière provenant de cet objet. La lumière émise par l’œil ne remplace pas cette lumière, et l’objet n’a pas besoin de produire lui-même sa lumière.

Explication

Un objet qui produit lui-même sa lumière est une source primaire, comme le filament chauffé d’une lampe. Un objet diffusant renvoie la lumière reçue ; un écran opaque bloque la lumière et un rayon lumineux représente sa propagation.

Explication

Dans un milieu transparent, la lumière se propage en ligne droite entre l’objet et l’œil ; cette représentation est un rayon lumineux. Une trajectoire courbe ou en zigzag ne correspond pas à cette propagation rectiligne, et une surface éclairée n’est pas un rayon.

Explication

Un objet opaque ne laisse pas passer la lumière ; l’obstacle crée donc une zone non éclairée appelée ombre. La diffusion concerne le renvoi de lumière, l’absence de source n’est pas décrite ici, et la transmission contredit l’opacité.

Explication

L’ombre portée se forme sur un écran, tandis que l’ombre propre se trouve à l’arrière de l’obstacle. La lampe est la source lumineuse et la zone éclairée n’est pas une ombre.

Explication

La lumière peut se propager dans le vide, contrairement au son qui a besoin d’un milieu matériel. Dire que les deux ont besoin d’air étend à tort au vide une exigence propre au son.

Explication

La vitesse de la lumière est de 300 000 km/s et constitue la plus grande vitesse possible dans l’univers. 340 correspond à la vitesse du son dans l’air, et les deux autres valeurs changent l’ordre de grandeur.

Explication

Le Wi-Fi illustre une propagation libre, tandis que la fibre optique guide le signal dans un câble. L’inversion des deux modes confond précisément ces exemples ; l’absence de câble distingue le Wi-Fi.

Explication

Les signaux peuvent utiliser des ondes lumineuses non visibles telles que les ultraviolets, les infrarouges et les ondes radio. Les couleurs rouge, verte et bleue sont visibles, tandis que les sons et la fibre optique ne sont pas des exemples de ces ondes lumineuses.