corrigé

THÈME SANTÉ
LE DIAGNOSTIQUE MÉDICAL
PHÉNOMÈNES PÉRIODIQUES - ONDES (CORRIGÉ)
TEST
SECONDE
NOM : ............................
PRÉNOM : ......................
CLASSE
T0A 01 P
Page 1 / 2
: ............... DATE : .....................................
I. Phénomène périodique
Donner une définition d’une tension périodique
Une tension périodique est une tension dont la valeur se reproduit identiquement à elle-même à
intervalle de temps égaux
a. Donner une définition de la période T d’un phénomène périodique
La période d’un phénomène périodique est la durée la plus courte qu’il faut au phénomène périodique
pour se reproduire à l’identique
b. Tension périodique
Les deux oscillogrammes ci contre
représentent deux tensions périodiques
notées1(t) et u2(t)
Données :
- sensibilité verticale a= 2V/div
1
- sensibilité horizontale b= 0,1 ms/div
T
1/ Indiquer sur le schéma comment mesurer
2
les périodes T1 et T2 (placer une double
flèche représentant les limites à prendre en
compte)
2/ Laquelle des tensions est symétrique
Une tension symétrique est une tension
dont la tension maximale est égale à
l’opposée de la tension minimale
Umin =– Umin
Ce qui n’est pas le cas dans les deux courbes
qui apparaissent à l’écran de l’oscilloscope
3/ Déterminer les valeurs des périodes
4/En déduire la fréquence f1 et f2 des ces deux tensions
T1= (4divb) = 40,1 = 0,4 ms= 0,4.10–3 s..........
 =

3
f1=
– =2,5.10 = 3kHz
T ,.
T2= (4divb) = 40,1 = 0,4 ms =0,4.10–3 s
(elle est identique à T1)
 =

f2=
=2,5. Hz = 3kHz
T ,.–
T
5/ Donner la valeur de la tension maximale U1max .
II. Électrocardiogramme
Le schéma ci-contre est adapté d’un cours
d’électrocardiographie. À chaque partie du signal
est attribuée une propagation du signal
électrique (voir ci-contre)
- 1 dans les oreillettes du cœur,
- 2 et 3 dans les ventricules
a) Quelle est la tension maximale du signal 1
U1max = 1  0,5 = 0,5 mV
b) Le signal électrique reçu du cœur est
périodique.
Une période est représentée sur le schéma.
Une période correspond à un cycle 1,2,3
1/ Quelle est la période de ce signal ?
T=150,04=0,6s
2/ Quelle est sa fréquence ?
f=


= =1,66666667 = 2 Hz
T ,
U1max = (4 diva) = 42 = 8V
Pour la mesure de U1max
,
(1 div = = 0,1mV)

U1max=1 div
T
Pour la mesure de T
,
1div =
= 0,04 s

3/ À combien de pulsations par minute le cœur du patient bat-il ?
f = 601,66666667=100 pulsations /min (pour les calculs prendre le résultat intermédiaire de la
calculatrice et non la valeur approchée)
III. Ondes
a. Qu’est ce qui différencie une onde sonore d’une onde électromagnétique ?
Ces deux types d’ondes se différencient par leurs natures, les ondes sonores ne peuvent se propager
que dans un milieu matériel, alors que les ondes électromagnétiques peuvent se propager également
dans le vide
b. Compléter avec un ou plusieurs mots
1/ lorsque une source produit une vibration périodique, tout point du milieu atteint par l’onde vibre avec
une fréquence identique à celle de la source
2/une onde sonore périodique est audible par l’oreille humaine si sa fréquence est comprise entre 20 Hz
et 20kHz
3/ la lumière fait partie des ondes électromagnétiques dont la fréquence est proche de 1014
c. Vitesse des ultrasons
On place deux récepteurs d’ultrason R1 et R2 face à un
émetteur de salve ultrasonore R1 est situé à 13 cm de E
R2 est situé dans la même direction que R1 mais derrière
lui à une distance de 81 cm de E
L’oscillogramme obtenu est donné ci contre
Les réglages de celui sont :
sensibilité verticale 0,1V/div
Sensibilité horizontale 2ms/div
t
1/ schématiser l’expérience
X
YA
YB
R1
La distance qui
sépare R1 et R2
d=d2–d1
d=81-13=68 cm
d1=13cm
E
d2 =81 cm
R2
2/ Déterminer la valeur t au bout de laquelle le récepteur R2 détecte chaque salve après R1 ?
t correspond à 1,0 div sachant que la sensibilité horizontale de l’oscilloscope est de 2ms /div
t = 1,0  2 =2 ms
t = 2.10-3 s
2/ déterminer la distance d parcourue par les ultrasons entre R1 et R2
d=d2–d1 81-13 =68 cm
d=0,68 m
3/ en déduire une valeur approchée de la vitesse v des ultrasons dans les conditions de l’expérience
d
,
v= = 0,68/2.10–3
 103 =0,34.103m.s–1
t

v=3,4.102m.s-1
Bonus
During an athletic contest, the starter fires a shot at the beginning of a 100 m race.
a. Using the wave model, say what makes the runners decide to start.
L’athlète se lance dans la course quand il entend la détonation du starter (Officiel chargé de donner le signal
du départ d'une course à pied par un coup de pistolet)
b. The runner in the 1st lane is 5.0 m away from the starter .How long does it take for this runner to hear the
gunshot?
Le coureur du premier couloir (situé à la distance d =5,0 m du starter) entend la détonation au bout d’une
d
durée t =
où vair est la vitesse de propagation du son dans l’air vair= 340m.s-1(dans les conditions
vair
habituelles de température et de pression)
d
5,0
t =
=
=0,01570588 s
vair 340
t = 0,016 s
c. Answer the same question, for the runner in the 8th lane (the width of a lane is 1.22 m (largeur d’un couloir))
distance qui sépare le starter du coureur situé sur le 8ième couloir
d =5+71.22=13,54 m
Entre le coureur du premier
couloir et celui du 8ième couloir
Il y a 7 intervalles de 1,22 m
71,22 =8,54 m
1 2 3 4 5 6 7 8
5+71,22 =15,54 m
starter
5m
5+71,22 =15,54 m
Le coureur du dernier couloir (situé à la distance d =5+8 1,22=8,54 m du starter) entend la détonation au
bout d’une durée
d 15,54
t =
=
=0,04570588
vair
340
t = 0,0457 s
d. If the time is measured to the closest hundredth of a second (0.01 s), is the 8th lane runner penalised?
Si les durées sont mesurées au centième de seconde près le coureur du 8ème couloir et informé du départ avec
un retard sur le coureur du premier couloir de 0,04570588-0,01570588=0,00941177 s
L’écart des mesures des durées est inférieur au centième de seconde que peut mesurer le chronomètre. Ce
retard ne sera donc pas décelé par le chronomètre. On peut alors considéré que le coureur du 8ième couloir ne
serait donc pas pénalisé mais c’est juste !
e. If the timer, who is on the finish line, starts the stopwatch when he hears the gunshot, would he make
a significant mistake in the timing?
Si le déclenchement du chronomètre à lieu sur la ligne d’arrivée distante de 100 m de la ligne de départ ; celuid 100
ci aura lieu avec un temps de retard de t = =
=0,29411765 s
vair 340
t =0,29 s
La mesure des durées sera entachée d’une erreur significative (plus du triple de la précision du chronomètre)
THÈME SANTÉ
LE DIAGNOSTIQUE MÉDICAL
PHÉNOMÈNES PÉRIODIQUES - ONDES (CORRIGÉ)
TEST
SECONDE
NOM : ............................
I.
PRÉNOM : ......................
CLASSE
T0B 01 P
Page 4 / 2
: ............... DATE : .....................................
Phénomène périodique
a. Donner une définition d’une tension périodique
Une tension périodique est une tension dont la valeur se reproduit identiquement à elle-même à
intervalle de temps égaux ..........................................................................................................................
b. Donner une définition de la période T d’un phénomène périodique
La période d’un phénomène périodique est la durée la plus courte qu’il faut au phénomène périodique
pour se reproduire à l’identique .................................................................................................................
c. Tension périodique
Les deux oscillogrammes ci contre
représentent deux tensions périodiques
notées1(t) et u3(t)
1max
Données :
1
- sensibilité verticale a= 2V/div
3
- sensibilité horizontale b= 0,2 ms/div
U
T
T
1/ Indiquer sur le schéma comment mesurer
les périodes T1 et T3 (placer une double
flèche représentant les limites à prendre en
compte)
2/ Laquelle des tensions est symétrique
Une tension symétrique est une tension
dont la tension maximale est égale à
l’opposée de la tension minimale
Umin =– Umin
Ce qui n’est pas le cas dans les deux courbes
qui apparaissent à l’écran de l’oscilloscope .........
3/ Déterminer les valeurs des périodes
4/En déduire la fréquence f1 et f2 des ces deux tensions
T1= (4divb) = 40,2 = 0,8 ms= 0,8.10–3
 =

f1=
=1,25.103 = 1,3 kHz
T3= (2divb) = 20,2 = 0,4 ms =0,4.10–3 s
T ,.–
(T1=2.T2)
f3=
5/ Donner la valeur de la tension maximale U1max .
II. Électrocardiogramme
Le schéma ci-contre est adapté d’un cours
d’électrocardiographie. À chaque partie du signal
est attribuée une propagation du signal
électrique :
- 1 dans les oreillettes du cœur,
- 2 et 3 dans les ventricules
a) Quelle est la tension maximale du signal 2
U2max = 9  0,5 = 4,5 mV
b) Le signal électrique reçu du cœur est
périodique.
Une période est représentée sur le schéma.
Une période correspond à un cycle 1,2,3
1/ Quelle est la période de ce signal ?
T=150,04=0,6s
2/ Quelle est sa fréquence ?
f=


= =1,66666667 = 2 Hz
T ,
 =
T

,.–
=2,5. Hz = 3kHz
U1max = (4 diva) = 42 = 8V
U2max= 9div
Pour la mesure de U2max
,
(1 div = = 0,1mV)

T
Pour la mesure de T
,
1div =
= 0,04 s

3/ À combien de pulsations par minute le cœur du patient bat-il ?
f = 601,66666667=100 pulsations /min (pour les calculs prendre le résultat intermédiaire de la
calculatrice et non la valeur approchée) .....................................................................................................
III. Ondes
a. Qu’est ce qui différencie une onde sonore d’une onde électromagnétique ?
Ces deux types d’ondes se différencient par leurs natures, les ondes sonores ne peuvent se propager
que dans un milieu matériel, alors que les ondes électromagnétiques peuvent se propager également
dans le vide
b. Compléter avec un ou plusieurs mots
1/ la lumière fait partie des ondes électromagnétiques dont la fréquence est proche de 1014
2/lorsque une source produit une vibration périodique , tout point du milieu atteint par l’onde vibre avec
une fréquence identique à celle de la source
3/ une onde sonore périodique est audible par l’oreille humaine si sa fréquence est comprise entre 20 Hz
et 20kHz
c. Vitesse des ultrasons
On place deux récepteurs d’ultrason R1 et R2 face à un
émetteur de salve ultrasonore R1 est situé à 13 cm de E
R2 est situé dans la même direction que R1 mais derrière
lui à une distance de 81 cm de E
L’oscillogramme obtenu est donné ci contre
Les réglages de celui sont :
sensibilité verticale 0,1V/div
Sensibilité horizontale 2ms/div
1/ schématiser l’expérience
X
YA
YB
R1
La distance qui
sépare R1 et R2
d=d2–d1
d=81-13=68 cm
d1=13cm
E
d2 =81 cm
R2
2/ Déterminer la valeur t au bout de laquelle le récepteur R2 détecte chaque salve après R1 ?
t correspond à 1,0 div sachant que la sensibilité horizontale de l’oscilloscope est de 2ms /div
t = 1,0  2 =2 ms
t = 2.10-3 s
2/ déterminer la distance d parcourue par les ultrasons entre R1 et R2
d=d2–d1 81-13 =68 cm
d=0,68 m
3/ en déduire une valeur approchée de la vitesse v des ultrasons dans les conditions de l’expérience
d
,
v= = 0,68/2.10–3
 103 =0,34.103m.s–1
t

v=3,4.102m.s-1
Bonus
During an athletic contest, the starter fires a shot at the beginning of a 100 m race.
a. Using the wave model, say what makes the runners decide to start.
L’athlète se lance dans la course quand il entend la détonation du starter (Officiel chargé de donner le signal
du départ d'une course à pied par un coup de pistolet)
b. The runner in the 1st lane is 5.0 m away from the starter .How long does it take for this runner to hear the
gunshot?
Le coureur du premier couloir (situé à la distance d =5,0 m du starter) entend la détonation au bout d’une
d
durée t =
où vair est la vitesse de propagation du son dans l’air vair= 340m.s-1(dans les conditions
vair
habituelles de température et de pression)
d
5,0
t =
=
=0,01570588 s
vair 340
t = 0,016 s
c. Answer the same question, for the runner in the 8th lane (the width of a lane is 1.22 m (largeur d’un
couloir)).
Le coureur du dernier couloir (situé à la distance d =7 1,22=8,54 m du starter) entend la détonation au bout
d’une durée
d 8,54
t =
=
=0,02511765 s
vair 340
t = 0,0251s
d. If the time is measured to the closest hundredth of a second (0.01 s), is the 8th lane runner penalised?
Si les durées sont mesurées au centième de seconde près le coureur du 8ème couloir et informé du départ avec
un retard sur le coureur du premier couloir de 0,02511765-0,01570588=0,00941177 s
L’écart des mesures des durées est inférieur au centième de seconde que peut mesurer le chronomètre. Ce
retard ne sera donc pas décelé par le chronomètre. On peut alors considéré que le coureur du 8ième couloir ne
serait donc pas pénalisé mais c’est juste !
e. If the timer, who is on the finish line, starts the stopwatch when he hears the gunshot, would he make
a significant mistake in the timing?
Si le déclenchement du chronomètre à lieu sur la ligne d’arrivée distante de 100 m de la ligne de départ ; celuid 100
ci aura lieu avec un temps de retard de t = =
=0,29411765 s
vair 340
t =0,29 s
La mesure des durées sera entachée d’une erreur significative (plus du triple de la précision du chronomètre)