QCM : Phénomènes ondulatoires — 8 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle grandeur représente l’énergie transportée par une onde sonore par unité de temps et de surface ?

Le niveau sonore, exprimé en W⋅m−2\mathrm{W\cdot m^{-2}}
Le niveau sonore, exprimé en mètres par seconde
L’intensité sonore, exprimée en décibels
L’intensité sonore, exprimée en W⋅m−2\mathrm{W\cdot m^{-2}}

L’intensité sonore, exprimée en $$\mathrm{W\cdot m^{-2}}$$

Explication

L’intensité sonore mesure l’énergie transportée par unité de temps et de surface, avec une unité en W⋅m−2\mathrm{W\cdot m^{-2}}. Le niveau d’intensité sonore correspond plutôt à une grandeur logarithmique exprimée en décibels.

2. Qu'est-ce que l'intensité sonore ?

La vitesse de propagation d'une onde sonore dans un milieu, exprimée en mètres par seconde (m/s).
L'amplitude maximale d'une onde sonore, mesurée en pascals (Pa).
L'énergie transportée par une onde sonore par unité de temps et de surface, exprimée en watt par mètre carré (W·m⁻²).
La fréquence d'une onde sonore, mesurée en hertz (Hz).

L'énergie transportée par une onde sonore par unité de temps et de surface, exprimée en watt par mètre carré (W·m⁻²).

Explication

L'intensité sonore correspond à l'énergie transportée par une onde sonore par unité de temps et de surface, exprimée en W·m⁻². La fréquence, la vitesse et l'amplitude sont des caractéristiques différentes de l'onde.

3. Quelle relation permet de calculer le niveau d’intensité sonore à partir de l’intensité sonore II et du seuil d’audibilité I0I_0 ?

L=10log⁡(I0I)L=10\log\left(\frac{I_0}{I}\right)
L=10log⁡(II0)L=10\log\left(\frac{I}{I_0}\right)
L=10(II0)L=10\left(\frac{I}{I_0}\right)
L=I0log⁡(I10)L=I_0\log\left(\frac{I}{10}\right)

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

Explication

Le niveau d’intensité sonore est défini par le logarithme du rapport entre II et I0I_0, multiplié par 10, et s’exprime en décibels. Inverser le rapport ou supprimer le logarithme ne donne pas la définition du niveau sonore.

4. Quelle est la valeur du seuil d’audibilité en intensité sonore exprimée en watt par mètre carré ?

I0=1,0×10−9 W⋅m−2I_0=1,0\times10^{-9}\ \mathrm{W\cdot m^{-2}}
I0=1,0×10−3 W⋅m−2I_0=1,0\times10^{-3}\ \mathrm{W\cdot m^{-2}}
I0=1,0×10−6 W⋅m−2I_0=1,0\times10^{-6}\ \mathrm{W\cdot m^{-2}}
I0=1,0×10−12 W⋅m−2I_0=1,0\times10^{-12}\ \mathrm{W\cdot m^{-2}}

$$I_0=1,0\times10^{-12}\ \mathrm{W\cdot m^{-2}}$$

Explication

Le seuil d’audibilité est défini à I0=1,0×10−12 W⋅m−2I_0=1,0\times10^{-12}\ \mathrm{W\cdot m^{-2}}, ce qui correspond à la plus faible intensité sonore que l’oreille humaine peut percevoir. La valeur de 1,0×10−91,0\times10^{-9} est trop élevée pour le seuil d’audibilité, tandis que 1,0×10−61,0\times10^{-6} et 1,0×10−31,0\times10^{-3} sont des intensités bien supérieures.

5. Dans quelle situation une onde mécanique plane est-elle susceptible de subir une diffraction importante ?

Lorsqu’elle rencontre une ouverture dont la dimension dépasse largement sa longueur d’onde
Lorsqu’elle se propage dans un milieu dont la fréquence devient nulle
Lorsqu’elle atteint une surface dont la température reste constante
Lorsqu’elle rencontre une ouverture dont la dimension est inférieure ou égale à sa longueur d’onde

Lorsqu’elle rencontre une ouverture dont la dimension est inférieure ou égale à sa longueur d’onde

Explication

La diffraction apparaît lorsque la dimension de l’ouverture est inférieure ou comparable à la longueur d’onde. Une ouverture beaucoup plus grande que la longueur d’onde produit un étalement bien moins marqué.

6. Quel est le rôle principal de la diffraction des ondes lorsqu'elles rencontrent une ouverture de dimension inférieure ou égale à leur longueur d'onde ?

Réduit la longueur d'onde de l'onde en la faisant passer à travers une ouverture.
Amplifie l'intensité de l'onde en concentrant l'énergie dans une zone spécifique.
Augmente la fréquence de l'onde en concentrant son énergie dans une zone plus petite.
Permet à l'onde de s'étaler dans une région plus vaste que l'ouverture, modifiant sa propagation.

Permet à l'onde de s'étaler dans une région plus vaste que l'ouverture, modifiant sa propagation.

Explication

La diffraction permet à une onde de s'étaler dans une région plus vaste que l'ouverture, ce qui est caractéristique lorsque la dimension de l'ouverture est inférieure ou égale à la longueur d'onde. Contrairement à cela, augmenter la fréquence ou réduire la longueur d'onde ne sont pas des effets directs de la diffraction.

7. Une onde plane traverse une ouverture suffisamment fine. Quel phénomène observe-t-on après cette ouverture ?

L’onde s’arrête au bord de l’ouverture et perd son énergie
L’onde s’étale dans une région plus vaste et devient circulaire
L’onde revient vers la source en conservant une propagation plane
L’onde reste confinée à la largeur exacte de l’ouverture

L’onde s’étale dans une région plus vaste et devient circulaire

Explication

Une ouverture suffisamment fine provoque la diffraction : l’onde s’étale au-delà de l’ouverture et adopte une forme circulaire. Elle ne reste donc pas limitée aux dimensions géométriques de la fente.

8. Quand a été formulé pour la première fois la relation mathématique décrivant la variation de la fréquence perçue par un observateur en fonction du mouvement de la source sonore ?

Au XIXe siècle, lors des études sur la propagation des ondes électromagnétiques par James Clerk Maxwell.
Au XVIIe siècle, lors des découvertes de Isaac Newton sur la lumière.
Au début du XXe siècle, avec la théorie de la relativité d'Albert Einstein.
Au début du XIXe siècle, avec les travaux de Christian Doppler en 1842.

Au début du XIXe siècle, avec les travaux de Christian Doppler en 1842.

Explication

La formule de l'effet Doppler pour le son a été formulée par Christian Doppler en 1842, décrivant comment la fréquence perçue change en fonction du mouvement de la source ou de l'observateur. Les autres options concernent des découvertes ou théories non liées à l'effet Doppler sonore.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 11 flashcards sur Phénomènes ondulatoires.

Qu'est-ce que l'intensité sonore ?

L'énergie transportée par une onde sonore par unité de temps et de surface.

Intensité sonore en unité

W·m⁻²

Quelle formule donne le niveau d'intensité sonore en décibel ?

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

Voir les flashcards →

Approfondir avec la fiche

Consultez la fiche de révision complète sur Phénomènes ondulatoires.

Voir la fiche →

Cours similaires

Biométrie humaine

De Weber à l’individualisme méthodologique

Introduction à la géologie

Introduction à la géologie

Reproduction humaine et grossesse

SVT

Impérialisme et dépendance

Crée tes propres QCM

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

Générateur de QCM