QCM : Signaux sonores et lumineux (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Qu'est-ce qui constitue un son sur le plan physique ?

Un déplacement permanent de matière d'une région vers une autre
Une onde lumineuse produite par le déplacement des particules d'un milieu
Une variation de température provoquée par l'agitation des particules
Une vibration mécanique due au va-et-vient des particules d'une matière

Une vibration mécanique due au va-et-vient des particules d'une matière

Explication

Un son est une vibration mécanique de la matière, formée par le va-et-vient de ses particules. Un déplacement permanent de matière ne décrit pas cette oscillation.

2. Une alarme émet un son dans une enceinte où l'on retire progressivement l'air : que se passe-t-il lorsque l'enceinte devient vide ?

Le son continue à se propager, mais sa fréquence diminue
Le son se propage mieux, car le vide transmet les vibrations plus vite
Le son devient une lumière qui peut traverser l'enceinte vide
Le son ne se propage plus, car il lui faut un milieu matériel

Le son ne se propage plus, car il lui faut un milieu matériel

Explication

Le son a besoin d'un milieu matériel, solide, liquide ou gazeux, pour se propager; il ne se transmet pas dans le vide. La raréfaction de l'air ne transforme pas le son en lumière.

3. Une vibration se répète 250 fois en une seconde : quelle grandeur vaut 250 Hz ?

La période, qui correspond au nombre de vibrations par seconde
Le niveau sonore, qui mesure la sensation de volume
L'amplitude, qui indique la durée d'une vibration
La fréquence, qui compte les vibrations par seconde

La fréquence, qui compte les vibrations par seconde

Explication

La fréquence est le nombre de vibrations par seconde et s'exprime en hertz. Le niveau sonore concerne la sensation auditive du volume et ne se mesure pas en hertz.

4. Deux sons ont des fréquences différentes; lequel est perçu comme le plus aigu ?

Celui dont la fréquence est la plus élevée
Celui dont la fréquence est la plus faible
Celui dont le niveau sonore est le plus élevé
Celui dont la vibration dure le plus longtemps

Celui dont la fréquence est la plus élevée

Explication

Une fréquence élevée correspond à un son aigu, tandis qu'une fréquence faible correspond à un son grave. Un niveau sonore plus élevé concerne le volume, pas la hauteur du son.

5. Quelle propriété caractérise une source primaire de lumière ?

Elle absorbe la lumière et la convertit en son
Elle produit la lumière qu'elle émet
Elle renvoie la lumière reçue sans en produire elle-même
Elle reçoit la lumière et la transmet sans la modifier

Elle produit la lumière qu'elle émet

Explication

Une source primaire produit la lumière qu'elle émet. Un objet qui renvoie la lumière reçue sans en produire est un objet diffusant.

6. Une feuille éclairée renvoie la lumière dans plusieurs directions sans émettre sa propre lumière : comment la caractériser ?

Comme un objet diffusant qui renvoie la lumière reçue
Comme un récepteur qui transforme la lumière en son
Comme un milieu transparent qui laisse passer la lumière sans la renvoyer
Comme une source primaire qui produit sa propre lumière

Comme un objet diffusant qui renvoie la lumière reçue

Explication

Un objet diffusant est éclairé et renvoie dans toutes les directions la lumière qu'il reçoit sans la produire lui-même. Une source primaire, contrairement à la feuille décrite, produit sa propre lumière.

7. Dans l'air homogène et transparent, quelle trajectoire suit la lumière ?

Une trajectoire circulaire autour de la source lumineuse
Une trajectoire sinueuse qui dépend de la couleur de la lumière
Une ligne droite, caractéristique d'une propagation rectiligne
Une trajectoire qui revient vers la source après chaque réflexion

Une ligne droite, caractéristique d'une propagation rectiligne

Explication

Dans un milieu homogène et transparent comme l'air, la lumière se propage en ligne droite; on parle de propagation rectiligne. Une trajectoire circulaire ne correspond pas à cette règle.

8. Que représente la vitesse de propagation d'un signal ?

La distance entre deux particules du milieu traversé
La distance parcourue par le signal en une seconde
La fréquence des vibrations transportées par le signal
Le temps nécessaire au signal pour parcourir un mètre

La distance parcourue par le signal en une seconde

Explication

La vitesse de propagation indique la distance parcourue par un signal en une seconde. Le temps nécessaire pour parcourir une distance donnée est une grandeur différente.

9. Un signal parcourt 180 m en 6 s : quelle relation permet de calculer sa vitesse moyenne ?

v=dtv = \frac{d}{t}, soit 1806\frac{180}{6} en m/s
v=d−tv = d - t, soit 180−6180 - 6 en m/s
v=d×tv = d \times t, soit 180×6180 \times 6 en m/s
v=tdv = \frac{t}{d}, soit 6180\frac{6}{180} en m/s

$$v = \frac{d}{t}$$, soit $$\frac{180}{6}$$ en m/s

Explication

La vitesse se calcule en divisant la distance par le temps, avec la relation v=dtv = \frac{d}{t}. Multiplier la distance par le temps ne donne pas une vitesse en m/s.

10. À 15 °C, quelle vitesse faut-il retenir pour le son dans l'air ?

Environ 300 000 km/s
Environ 3,4 km/s
Environ 15 m/s
Environ 340 m/s

Environ 340 m/s

Explication

La vitesse du son dans l'air à 15 °C est de 340 m/s. La valeur de 300 000 km/s correspond à la vitesse de la lumière dans le vide, non à celle du son.

11. Un signal se propage à 12 m/s pendant 5 s : comment déterminer la distance parcourue ?

Calculer d=vtd = \frac{v}{t}, soit 125=2,4\frac{12}{5} = 2{,}4 m
Calculer d=tvd = \frac{t}{v}, soit 512\frac{5}{12} m
Calculer d=v×td = v \times t, soit 12×5=6012 \times 5 = 60 m
Calculer d=t−vd = t - v, soit 5−12=−75 - 12 = -7 m

Calculer $$d = v \times t$$, soit $$12 \times 5 = 60$$ m

Explication

La distance parcourue se calcule en multipliant la vitesse par le temps : d=v×td = v \times t, ce qui donne 60 m ici. Diviser la vitesse par le temps n'applique pas la relation de distance.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 23 flashcards sur Signaux sonores et lumineux.

Qu’est-ce qu’un son ?

Une vibration mécanique de la matière.

Dans quels milieux matériels le son se propage-t-il ?

Dans les milieux solides, liquides ou gazeux.

Quel est le nombre de vibrations par seconde appelé fréquence ?

La fréquence.

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