Flashcards : Ondes sonores et effet Doppler — 30 cartes

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1Question

Qu'est-ce qu'une onde sonore ?

Réponse

Une onde mécanique progressive issue d'une perturbation de pression dans un milieu matériel.

2Question

Quelle formule relie fréquence et période d'une onde périodique ?

Réponse

La fréquence est l'inverse de la période, f=1Tf=\frac{1}{T}.

3Question

Comment s'exprime la célérité d'une onde périodique ?

Réponse

La célérité est v=λT=λfv=\frac{\lambda}{T}=\lambda f.

4Question

Que représente la période TT d'une onde sonore ?

Réponse

La durée du motif temporel irréductible.

5Question

Que mesure la fréquence ff d'une onde sonore ?

Réponse

Le nombre de motifs par seconde.

6Question

Que désigne la longueur d'onde λ\lambda ?

Réponse

La longueur du motif spatial irréductible.

7Question

Qu'est-ce que l'intensité sonore ?

Réponse

La puissance transportée par une onde par unité de surface.

8Question

Quelle formule exprime l'intensité sonore ?

Réponse

I=PSI=\frac{P}{S} en watts par mètre carré.

9Question

Quelle formule donne le niveau d'intensité sonore ?

Réponse

L=10log(II0)L=10\log\left(\frac{I}{I_0}\right).

10Question

Quelle est la valeur de l'intensité sonore de référence I0I_0 ?

Réponse

I0=1012 Wm2I_0=10^{-12}\ \mathrm{W\,m^{-2}}.

11Question

Quel effet a le doublement de l'intensité sonore sur le niveau sonore ?

Réponse

Il augmente le niveau d'intensité sonore de 3 dB.

12Question

Qu'est-ce que le seuil d'audibilité ?

Réponse

L'intensité minimale perceptible par l'ouïe.

13Question

De quoi dépend la valeur du seuil d'audibilité ?

Réponse

De la fréquence du son et de l'âge de l'auditeur.

14Question

Qu'est-ce que l'atténuation en acoustique ?

Réponse

La diminution du niveau d'intensité sonore entre l'entrée et la sortie d'un milieu absorbant.

15Question

Quelle formule exprime l'atténuation AA en fonction des intensités ?

Réponse

A=LentreˊeLsortie=10log(IentreˊeIsortie)A=L_{entrée}-L_{sortie}=10\log\left(\frac{I_{entrée}}{I_{sortie}}\right).

16Question

Qu'entraîne l'atténuation par absorption sur l'énergie de l'onde ?

Réponse

Un transfert d'une partie de l'énergie de l'onde au milieu.

17Question

Quelle est la cause de l'atténuation géométrique ?

Réponse

L'éloignement par rapport à la source.

18Question

Que se passe-t-il à la fréquence reçue quand une source se rapproche ?

Réponse

La fréquence reçue est supérieure à la fréquence émise.

19Question

Comment varie la fréquence reçue quand une source s'éloigne ?

Réponse

La fréquence reçue est inférieure à la fréquence émise.

20Question

Comment le mouvement de la source affecte-t-il la distance entre les fronts d'onde ?

Réponse

Il réduit la distance dans le sens du déplacement et l'augmente dans le sens opposé.

21Question

Dans quelles conditions l’effet Doppler se produit-il ?

Réponse

Quand la source est en mouvement relatif par rapport à l’observateur.

22Question

Quelle condition limite la vitesse de la source pour que l’effet Doppler se produise ?

Réponse

La vitesse de la source doit être inférieure à la célérité de l’onde.

23Question

Quelle formule donne la fréquence reçue pour une source se rapprochant à vitesse v ?

Réponse

feff=fem1vvondef_{eff}=\frac{f_{em}}{1-\frac{v}{v_{onde}}}

24Question

Quelle formule donne la fréquence reçue pour une source s'éloignant à vitesse v ?

Réponse

feff=fem1+vvondef_{eff}=\frac{f_{em}}{1+\frac{v}{v_{onde}}}

25Question

Qu'est-ce que le décalage Doppler ?

Réponse

La différence entre la fréquence reçue et la fréquence émise.

26Question

Quelle formule approxime le décalage Doppler pour vvondev \ll v_{onde} ?

Réponse

Δf=femvvonde|\Delta f|=f_{em}\frac{v}{v_{onde}}

27Question

Que correspond une fréquence perçue plus élevée à célérité d'onde fixe ?

Réponse

Une longueur d'onde perçue plus courte.

28Question

Que correspond une fréquence perçue plus faible à célérité d'onde fixe ?

Réponse

Une longueur d'onde perçue plus longue.

29Question

Quelle explication donne le décalage vers le rouge des étoiles lointaines ?

Réponse

Il s'explique par leur éloignement.

30Question

Quel effet illustre le décalage vers le rouge des rayonnements stellaires ?

Réponse

L'effet Doppler-Fizeau.

Teste-toi avec le QCM

Teste tes connaissances avec un QCM de 11 questions sur Ondes sonores et effet Doppler.

1. Une source se rapproche d’un observateur fixe à la vitesse vv, tandis que la célérité de l’onde vaut vondev_{onde}. Quelle expression donne la fréquence reçue ?

2. Une onde sonore a une longueur d’onde de 0,80 m0{,}80\ \mathrm{m} et une fréquence de 425 Hz425\ \mathrm{Hz}. Quelle est sa célérité ?

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Révisez le cours complet dans la fiche de révision de Ondes sonores et effet Doppler.

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