QCM : Sons et effet Doppler — 11 questions

Question 1

1. Quelle grandeur caractérise la rapidité de propagation d’une onde sonore dans un milieu donné ?

L’amplitude du signal

La période de vibration

La célérité de l’onde

Le retard de réception

Explication

La célérité mesure la vitesse à laquelle l’onde sonore se propage dans le milieu. Le retard correspond plutôt à une différence de temps entre l’émission et la réception.

Answer

La célérité de l’onde

Question 2

2. Quel type d’onde décrit correctement une onde sonore se propageant dans un milieu matériel ?

Une onde lumineuse périodique

Une onde mécanique progressive

Une onde mécanique immobile

Une onde électromagnétique stationnaire

Explication

Une onde sonore est une onde mécanique progressive, car elle nécessite un milieu matériel et transporte une perturbation au cours du temps. Elle ne se propage donc pas comme une onde électromagnétique dans le vide.

Answer

Une onde mécanique progressive

Question 3

3. Pour quelle valeur de $x$ le logarithme décimal $\log(x)$ est-il défini ?

Pour

x\geq 0

Pour tout nombre réel

x

Pour

x<0

Pour

x>0

Explication

Le logarithme décimal est défini sur l’intervalle $]0;+[$ , donc son argument doit être strictement positif. La valeur $x=0$ ainsi que les nombres négatifs ne font pas partie de son domaine de définition.

Answer

Pour $$x>0$$

Question 4

4. Quelle valeur prend $\log(10^3)$ ?

3

\log(3)

\frac{1}{3}

10^3

Explication

Les fonctions $\log(x)$ et $10^x$ sont réciproques, ce qui donne $\log(10^x)=x$ et donc $\log(10^3)=3$ . L’expression $10^3$ est le nombre dont on prend le logarithme, pas le résultat final.

Answer

$$c=10^d$$

Answer

L’atténuation géométrique et l’absorption

Answer

L’atténuation géométrique et l’absorption

Answer

Lorsque l’émetteur et le récepteur sont en mouvement relatif à une vitesse inférieure à celle de l’onde

Answer

Elle augmente, et le son paraît plus aigu avec $$f_R>f_E$$

Answer

Une fréquence perçue plus faible et un son plus grave, avec $$f_R<f_E$$

Answer

$$\Delta f=f_R-f_E$$

Question 5

5. Quelle expression est équivalente à l’égalité $\log(c)=d$ ?

c=10^d

c=\log(10d)

d=10^c

c=d^{10}

Explication

Par définition du logarithme décimal, $\log(c)=d$ signifie que $c$ est la puissance de dix d’exposant $d$ , soit $c=10^d$ . L’expression $d=10^c$ inverse les rôles du nombre et de son logarithme.

Question 6

6. Quelles sont les deux formes principales d’atténuation des sons ?

La célérité du son et son retard

La réflexion géométrique et la diffraction

L’atténuation géométrique et l’absorption

La résonance mécanique et l’absorption

Explication

L’atténuation des sons comprend l’atténuation géométrique, liée à la propagation, et l’atténuation par absorption, liée aux pertes dans le milieu. La réflexion et la diffraction sont des phénomènes de propagation distincts.

Question 7

7. Un son devient moins intense à mesure qu’il se propage et qu’une partie de son énergie est dissipée par le milieu. Quels phénomènes décrivent cette diminution ?

L’atténuation géométrique et l’absorption

La périodicité et la célérité

Le retard et la résonance

La diffraction et la réflexion

Explication

La diminution de l’intensité peut résulter de l’atténuation géométrique liée à l’expansion de la propagation et de l’absorption par le milieu. La célérité et le retard décrivent la propagation, mais ne constituent pas les deux formes d’atténuation.

Question 8

8. Dans quelle situation l’effet Doppler se produit-il pour une onde sonore ?

Lorsque l’émetteur et le récepteur sont en mouvement relatif à une vitesse inférieure à celle de l’onde

Lorsque la source sonore cesse d’émettre pendant la propagation de l’onde

Lorsque la longueur d’onde reste constante malgré la propagation du son

Lorsque l’émetteur et le récepteur restent immobiles dans le même référentiel

Explication

L’effet Doppler correspond à une modification de la fréquence et de la longueur d’onde perçues lorsqu’il existe un mouvement relatif entre l’émetteur et le récepteur, avec une vitesse inférieure à celle de l’onde. L’absence de mouvement relatif ne produit pas ce décalage lié au mouvement.

Question 9

9. Une ambulance émet une sirène tandis qu’elle se rapproche d’un observateur immobile. Comment la fréquence perçue évolue-t-elle ?

Elle varie sans relation avec le sens du déplacement de l’ambulance

Elle augmente, et le son paraît plus aigu avec

f_R>f_E

Elle reste égale à la fréquence émise avec

f_R=f_E

Elle diminue, et le son paraît plus grave avec

f_R<f_E

Explication

Lors du rapprochement, les fronts d’onde sont reçus plus fréquemment : la fréquence perçue augmente, le son paraît plus aigu et $f_R>f_E$ . L’évolution inverse correspond à une situation d’éloignement.

Question 10

10. Une source sonore et un récepteur s’éloignent l’un de l’autre. Quelle perception du son faut-il prévoir ?

Une fréquence perçue inchangée et un timbre devenu plus aigu

Une longueur d’onde perçue plus courte et une fréquence devenue plus élevée

Une fréquence perçue plus élevée et un son plus aigu, avec

f_R>f_E

Une fréquence perçue plus faible et un son plus grave, avec

f_R<f_E

Explication

L’éloignement réduit la fréquence des fronts d’onde reçus, de sorte que le son paraît plus grave et que $f_R<f_E$ . La hausse de fréquence et le caractère aigu sont associés au rapprochement.

Question 11

11. Une onde émise à la fréquence $f_E$ est reçue à la fréquence $f_R$ . Quelle expression définit le décalage Doppler ?

\Delta f=f_R+f_E

\Delta f=f_R-f_E

\Delta f=f_Rf_E

\Delta f=f_E-f_R

Explication

Le décalage Doppler est défini comme la différence entre la fréquence reçue et la fréquence émise, soit $\Delta f=f_R-f_E$ . Une somme ou un produit ne mesure pas cette différence fréquentielle.

QCM : Sons et effet Doppler — 11 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle grandeur caractérise la rapidité de propagation d’une onde sonore dans un milieu donné ?

2. Quel type d’onde décrit correctement une onde sonore se propageant dans un milieu matériel ?

3. Pour quelle valeur de $x$ le logarithme décimal $\log(x)$ est-il défini ?

4. Quelle valeur prend $\log(10^3)$ ?

5. Quelle expression est équivalente à l’égalité $\log(c)=d$ ?

6. Quelles sont les deux formes principales d’atténuation des sons ?

7. Un son devient moins intense à mesure qu’il se propage et qu’une partie de son énergie est dissipée par le milieu. Quels phénomènes décrivent cette diminution ?

8. Dans quelle situation l’effet Doppler se produit-il pour une onde sonore ?

9. Une ambulance émet une sirène tandis qu’elle se rapproche d’un observateur immobile. Comment la fréquence perçue évolue-t-elle ?

10. Une source sonore et un récepteur s’éloignent l’un de l’autre. Quelle perception du son faut-il prévoir ?

11. Une onde émise à la fréquence $f_E$ est reçue à la fréquence $f_R$ . Quelle expression définit le décalage Doppler ?

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QCM : Sons et effet Doppler — 11 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle grandeur caractérise la rapidité de propagation d’une onde sonore dans un milieu donné ?

2. Quel type d’onde décrit correctement une onde sonore se propageant dans un milieu matériel ?

3. Pour quelle valeur de xxx le logarithme décimal log⁡(x)\log(x)log(x) est-il défini ?

4. Quelle valeur prend log⁡(103)\log(10^3)log(103) ?

5. Quelle expression est équivalente à l’égalité log⁡(c)=d\log(c)=dlog(c)=d ?

6. Quelles sont les deux formes principales d’atténuation des sons ?

7. Un son devient moins intense à mesure qu’il se propage et qu’une partie de son énergie est dissipée par le milieu. Quels phénomènes décrivent cette diminution ?

8. Dans quelle situation l’effet Doppler se produit-il pour une onde sonore ?

9. Une ambulance émet une sirène tandis qu’elle se rapproche d’un observateur immobile. Comment la fréquence perçue évolue-t-elle ?

10. Une source sonore et un récepteur s’éloignent l’un de l’autre. Quelle perception du son faut-il prévoir ?

11. Une onde émise à la fréquence fEf_EfE​ est reçue à la fréquence fRf_RfR​. Quelle expression définit le décalage Doppler ?

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3. Pour quelle valeur de $x$ le logarithme décimal $\log(x)$ est-il défini ?

4. Quelle valeur prend $\log(10^3)$ ?

5. Quelle expression est équivalente à l’égalité $\log(c)=d$ ?

11. Une onde émise à la fréquence $f_E$ est reçue à la fréquence $f_R$ . Quelle expression définit le décalage Doppler ?