QCM : Propagation et caractéristiques du son (15 questions)

Question 1

1. Quel objet peut être considéré comme une source sonore ?

Une caisse qui amplifie un son déjà émis

Un milieu matériel traversé par une vibration sonore

Un objet éclairé qui transmet de la lumière

Un objet mis en vibration, comme une corde ou une membrane

Explication

Une source sonore est un objet mis en vibration, par exemple une corde ou une membrane. Le milieu matériel transporte le son, la lumière ne le produit pas et la caisse de résonance amplifie le son émis.

Answer

Un objet mis en vibration, comme une corde ou une membrane

Question 2

2. Dans une expérience, une cloche sonne dans une enceinte dont on retire progressivement l’air. Que constate-t-on lorsque l’enceinte devient presque vide ?

Le son devient plus fort, car le vide amplifie les vibrations

Le son ralentit dans le vide, comme il le ferait dans l’eau

Le son reste audible, comme la lumière qui traverse le vide

Le son devient inaudible, car il ne se propage pas dans le vide

Explication

Le son a besoin d’un milieu matériel pour se propager et ne traverse donc pas le vide. La lumière, contrairement au son, peut se propager dans le vide; celui-ci n’est pas un milieu de propagation sonore.

Answer

Le son devient inaudible, car il ne se propage pas dans le vide

Question 3

3. Une impulsion sonore parcourt successivement une même distance dans l’air, l’eau et l’acier. Dans quel milieu se déplace-t-elle le plus vite ?

Dans l’eau, à environ 5 000 m·s⁻¹

Dans l’acier, à environ 5 000 m·s⁻¹

Dans l’air, à environ 5 000 m·s⁻¹

Dans l’eau, à environ 340 m·s⁻¹

Explication

La vitesse du son est d’environ 5 000 m·s⁻¹ dans l’acier, contre 1 500 m·s⁻¹ dans l’eau et 340 m·s⁻¹ dans l’air. Les distracteurs attribuent une vitesse d’un autre milieu ou confondent les valeurs de l’air et de l’eau.

Answer

Dans l’acier, à environ 5 000 m·s⁻¹

Question 4

4. Un signal périodique a une période de $0{,}005\,\text{s}$ . Quelle est sa fréquence ?

500\,\text{Hz}

0{,}005\,\text{Hz}

20\,\text{Hz}

200\,\text{Hz}

Explication

La relation est $f = \frac{1}{T}$ : avec $T = 0{,}005\,\text{s}$ , on obtient $f = \frac{1}{0{,}005} = 200\,\text{Hz}$ . Garder la valeur de la période comme fréquence, omettre la conversion ou déplacer la virgule donne des résultats erronés.

Answer

$$200\,\text{Hz}$$

Question 5

5. Sur un signal périodique, que représente la période ?

Le nombre de motifs par seconde, exprimé en hertz

La durée de l’enregistrement complet, exprimée en hertz

La durée d’un motif, exprimée en secondes

La hauteur maximale du signal, exprimée en secondes

Explication

La période est la durée d’un motif du signal et s’exprime en secondes. Le nombre de motifs par seconde est la fréquence; l’amplitude et la durée totale de l’enregistrement désignent d’autres caractéristiques.

Answer

La durée d’un motif, exprimée en secondes

Question 6

6. Un capteur compte 750 motifs d’un signal en une seconde. Quelle fréquence doit-il indiquer ?

\frac{1}{750}\,\text{Hz}

0{,}75\,\text{Hz}

1\,333\,\text{Hz}

750\,\text{Hz}

Explication

La fréquence est le nombre de motifs par seconde : 750 motifs en une seconde correspondent donc à $750\,\text{Hz}$ . L’inverse correspondrait à une période, tandis que convertir en kilohertz donnerait $0{,}75\,\text{kHz}$ , et non $0{,}75\,\text{Hz}$ .

Answer

$$750\,\text{Hz}$$

Question 7

7. Deux sons ont des amplitudes différentes, mais le même signal présente la même fréquence pour chacun. Quelle propriété est identique pour les deux sons ?

Leur timbre

Leur niveau sonore

Leur intensité

Leur hauteur

Explication

La hauteur, qui indique si un son est grave ou aigu, est fixée par sa fréquence. L’intensité et le niveau sonore sont liés à la force du son, tandis que le timbre dépend de la forme du signal.

Answer

Leur hauteur

Question 8

8. Une flûte et un violon jouent la même note avec la même hauteur ; quelle caractéristique permet de distinguer leurs sons ?

La forme de leurs signaux

La fréquence de leurs signaux

L’amplitude de leurs signaux

Le niveau de leurs signaux

Explication

Le timbre distingue notamment deux instruments jouant la même note et dépend de la forme du signal. La fréquence détermine la hauteur, tandis que l’amplitude et le niveau sonore concernent la force du son.

Answer

La forme de leurs signaux

Question 9

9. Quelle plage de fréquences correspond au domaine audible pour l’être humain ?

De 60 Hz à 20 kHz

De 0 Hz à 20 kHz

De 20 Hz à 20 kHz

De 20 Hz à 40 kHz

Explication

Le domaine audible s’étend de 20 Hz à 20 kHz. Les fréquences inférieures à 20 Hz sont des infrasons, et celles supérieures à 20 kHz sont des ultrasons.

Answer

De 20 Hz à 20 kHz

Question 10

10. Un capteur détecte un son de 25 kHz ; dans quelle catégorie de fréquence se trouve-t-il ?

Parmi les sons audibles

Parmi les ultrasons

Parmi les infrasons

À la limite supérieure de l’audible

Explication

Un son de fréquence supérieure à 20 kHz est un ultrason. Les infrasons sont sous 20 Hz, et le domaine audible va de 20 Hz à 20 kHz.

Answer

Parmi les ultrasons

Question 11

11. Lors d’une mesure, un niveau sonore de 100 dB est relevé : à quel repère auditif courant correspond-il approximativement ?

Au niveau d’un concert

Au niveau d’une conversation

Au seuil d’audibilité

Au seuil de douleur

Explication

Un concert se situe autour de 100 dB. Une conversation est proche de 60 dB, le seuil de douleur de 120 dB et le seuil d’audibilité de 0 dB.

Answer

Au niveau d’un concert

Question 12

12. Un technicien travaille longtemps dans un environnement mesuré à 90 dB ; quelle mesure de prévention s’impose ?

Porter des protections et faire des pauses

Porter des protections sans prévoir de pauses

Faire des pauses sans porter de protections

Se protéger seulement si le niveau atteint 120 dB

Explication

Une exposition prolongée à un niveau supérieur à 85 dB endommage l’oreille : protections et pauses sont donc obligatoires. Attendre 120 dB confond le seuil de douleur avec le seuil de risque, et omettre l’une des mesures ne respecte pas la règle.

Answer

Porter des protections et faire des pauses

Question 13

13. Un diapason émet un son de fréquence 440 Hz dans l’air, puis ses vibrations se propagent dans l’eau. Quelle fréquence le son conserve-t-il dans l’eau ?

440 Hz

une fréquence déterminée par la vitesse dans l’eau

environ 1 500 Hz

une fréquence plus faible qu’en air

Explication

La fréquence est imposée par la source et reste la même lors du changement de milieu ; c’est la vitesse de propagation qui varie. Environ 1 500 correspond à la vitesse du son dans l’eau, et non à une fréquence.

Answer

Le premier est plus aigu, avec une intensité identique.

Answer

Le niveau ne double pas par simple addition des décibels.

Question 14

14. Deux sons sont émis à la même amplitude, mais le premier a une fréquence plus élevée que le second. Comment les caractériser ?

Le premier est plus aigu et plus fort.

Le premier est plus fort, avec une hauteur identique.

Le premier a un timbre plus aigu, avec une intensité identique.

Le premier est plus aigu, avec une intensité identique.

Explication

La hauteur dépend de la fréquence, tandis que l’intensité dépend de l’amplitude : une fréquence plus élevée rend le son plus aigu sans le rendre plus fort si l’amplitude est identique. La confusion entre fréquence et intensité fait conclure à tort que le premier son est plus fort.

Question 15

15. Deux haut-parleurs identiques émettent simultanément le même son. Quelle conclusion peut-on tirer sur le niveau sonore en décibels ?

Le niveau double parce que les deux valeurs en décibels s’additionnent.

Le niveau ne double pas par simple addition des décibels.

Le niveau augmente nécessairement de 60 dB, quel que soit celui d’une source.

Le niveau augmente exactement du double du niveau d’une source.

Explication

Les niveaux en décibels ne s’additionnent pas : deux sources identiques ne doublent donc pas le niveau sonore. L’addition directe des valeurs en décibels confond cette échelle avec une addition ordinaire.

QCM : Propagation et caractéristiques du son (15 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quel objet peut être considéré comme une source sonore ?

2. Dans une expérience, une cloche sonne dans une enceinte dont on retire progressivement l’air. Que constate-t-on lorsque l’enceinte devient presque vide ?

3. Une impulsion sonore parcourt successivement une même distance dans l’air, l’eau et l’acier. Dans quel milieu se déplace-t-elle le plus vite ?

4. Un signal périodique a une période de $0{,}005\,\text{s}$ . Quelle est sa fréquence ?

5. Sur un signal périodique, que représente la période ?

6. Un capteur compte 750 motifs d’un signal en une seconde. Quelle fréquence doit-il indiquer ?

7. Deux sons ont des amplitudes différentes, mais le même signal présente la même fréquence pour chacun. Quelle propriété est identique pour les deux sons ?

8. Une flûte et un violon jouent la même note avec la même hauteur ; quelle caractéristique permet de distinguer leurs sons ?

9. Quelle plage de fréquences correspond au domaine audible pour l’être humain ?

10. Un capteur détecte un son de 25 kHz ; dans quelle catégorie de fréquence se trouve-t-il ?

11. Lors d’une mesure, un niveau sonore de 100 dB est relevé : à quel repère auditif courant correspond-il approximativement ?

12. Un technicien travaille longtemps dans un environnement mesuré à 90 dB ; quelle mesure de prévention s’impose ?

13. Un diapason émet un son de fréquence 440 Hz dans l’air, puis ses vibrations se propagent dans l’eau. Quelle fréquence le son conserve-t-il dans l’eau ?

14. Deux sons sont émis à la même amplitude, mais le premier a une fréquence plus élevée que le second. Comment les caractériser ?

15. Deux haut-parleurs identiques émettent simultanément le même son. Quelle conclusion peut-on tirer sur le niveau sonore en décibels ?

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QCM : Propagation et caractéristiques du son (15 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quel objet peut être considéré comme une source sonore ?

2. Dans une expérience, une cloche sonne dans une enceinte dont on retire progressivement l’air. Que constate-t-on lorsque l’enceinte devient presque vide ?

3. Une impulsion sonore parcourt successivement une même distance dans l’air, l’eau et l’acier. Dans quel milieu se déplace-t-elle le plus vite ?

4. Un signal périodique a une période de 0,005 s0{,}005\,\text{s}0,005s. Quelle est sa fréquence ?

5. Sur un signal périodique, que représente la période ?

6. Un capteur compte 750 motifs d’un signal en une seconde. Quelle fréquence doit-il indiquer ?

7. Deux sons ont des amplitudes différentes, mais le même signal présente la même fréquence pour chacun. Quelle propriété est identique pour les deux sons ?

8. Une flûte et un violon jouent la même note avec la même hauteur ; quelle caractéristique permet de distinguer leurs sons ?

9. Quelle plage de fréquences correspond au domaine audible pour l’être humain ?

10. Un capteur détecte un son de 25 kHz ; dans quelle catégorie de fréquence se trouve-t-il ?

11. Lors d’une mesure, un niveau sonore de 100 dB est relevé : à quel repère auditif courant correspond-il approximativement ?

12. Un technicien travaille longtemps dans un environnement mesuré à 90 dB ; quelle mesure de prévention s’impose ?

13. Un diapason émet un son de fréquence 440 Hz dans l’air, puis ses vibrations se propagent dans l’eau. Quelle fréquence le son conserve-t-il dans l’eau ?

14. Deux sons sont émis à la même amplitude, mais le premier a une fréquence plus élevée que le second. Comment les caractériser ?

15. Deux haut-parleurs identiques émettent simultanément le même son. Quelle conclusion peut-on tirer sur le niveau sonore en décibels ?

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