QCM : Signaux lumineux et sonores (21 questions)

Explication

Une source primaire émet la lumière qu’elle produit, alors qu’un objet diffusant renvoie la lumière qu’il reçoit d’une source primaire. La confusion plausible consiste à attribuer à l’objet diffusant la production de sa propre lumière.

Explication

Dans le vide, la vitesse de propagation de la lumière est d’environ 300 000 km/s. Une valeur exprimée en kilomètres par heure confond la vitesse donnée avec une autre unité.

Explication

Une onde sonore correspond à une perturbation transmise de proche en proche, qui fait vibrer les molécules autour de leur position d’équilibre. Elle ne consiste pas en un déplacement global des molécules dans le milieu.

Explication

Une onde sonore transporte de l’énergie dans un milieu matériel sans transporter de matière. L’idée d’un déplacement global de matière confond les vibrations locales avec le transport de l’onde.

Explication

La fréquence indique le nombre de vibrations ou de répétitions par seconde et s’exprime en hertz : le son a donc une fréquence de 250 Hz. Un nombre total de vibrations ne précise pas qu’elles ont lieu par seconde.

Explication

Le champ auditif d’une espèce rassemble les fréquences qu’elle peut entendre ; une fréquence extérieure à ce champ lui est inaudible. Une fréquence appartenant à ce champ ne signifie pas pour autant qu’elle soit audible par toutes les espèces.

Explication

Pour l’être humain, les sons audibles ont des fréquences comprises entre 20 Hz et 20 000 Hz. Une plage commençant à 200 Hz exclurait une partie des fréquences audibles humaines.

Explication

Les infrasons ont une fréquence inférieure à 20 Hz, alors que les ultrasons dépassent 20 000 Hz. Inverser ces seuils revient à confondre les deux catégories.

Explication

Le son a besoin d’un milieu matériel pour se propager, qu’il s’agisse d’un gaz, d’un liquide ou d’un solide. Le vide ne convient pas, contrairement à l’air qui est un gaz.

Explication

La vitesse du son est de 340 m/s dans l’air et de 1 500 m/s dans l’eau : elle augmente donc lors de ce passage. La valeur de 5 600 m/s correspond à l’acier, pas à l’eau.

Explication

Le niveau sonore est mesuré par l’intensité sonore, dont l’unité est le décibel, noté dB. La fréquence, elle, ne s’exprime pas en mètres par seconde.

Explication

Le seuil d’audibilité est de 0 dB, tandis que le seuil de la douleur est de 120 dB. La valeur de 200 dB correspond à la limite supérieure de l’échelle de mesure indiquée, pas au seuil de douleur.

Explication

Un son trop intense peut endommager ou détruire les cellules ciliées, qui ne se renouvellent pas, ce qui peut rendre la perte auditive irréversible. Une simple fatigue temporaire de cellules qui se reconstituent ne décrit pas ce mécanisme.

Explication

Les protections recommandées comprennent les bouchons à usage unique, les casques antibruit ou réducteurs de bruit et les bouchons moulés. Les lunettes peuvent protéger les yeux, mais elles ne constituent pas une protection auditive.

Explication

La meilleure protection consiste à augmenter la distance entre soi et la source sonore. Masquer le bruit par un autre son ne réduit pas l’exposition sonore.

Explication

La distance se calcule avec $d=v\times t$, soit $340\times2=680\ \text{m}$. La valeur de $170\ \text{m}$ correspondrait à diviser la vitesse par la durée plutôt qu’à appliquer la relation distance-vitesse-durée.

Explication

Le trajet total comprend l’aller jusqu’à l’obstacle et le retour, donc la distance à l’obstacle est la moitié de $900\ \text{m}$. Prendre $900\ \text{m}$ comme distance à l’obstacle confond le trajet aller-retour avec le trajet simple.

Explication

Le sonar émet une onde sonore, reçoit son écho après réflexion sur un obstacle et exploite le temps du trajet aller-retour. L’intensité sonore ne remplace pas cette mesure temporelle dans le mécanisme décrit.

Explication

Après réflexion sur un obstacle, le signal revient au grand dauphin par sa mâchoire inférieure et est transféré à l’oreille interne. Le trajet par l’oreille externe ne correspond pas au mécanisme décrit.

Explication

Une prothèse auditive comprend un microphone, un processeur, un haut-parleur et une batterie. Un câble secteur ne remplace pas la batterie parmi les composants indiqués.

Explication

Le processeur analyse, traite et amplifie les signaux électriques issus du microphone, avant que le haut-parleur ne les convertisse en sons. Le microphone effectue la conversion initiale; ce n’est donc pas le processeur qui transforme d’abord les sons en signaux électriques.