Le repousse gibier pour conduire l`esprit tranquille de jour comme

Autoévaluation
Compétences travaillées :
Evaluation
prof
Savoir extraire et exploiter des informations – App
Exprimer le résultat d’un calcul – Réa2
Mettre au point un protocole - Ana
Pour identifier les grandeurs physiques associées aux ondes, nous allons prendre l’exemple des ondes mécaniques :
ondes sismiques, ondes sonores, ondes à la surface de l’eau, ondes le long d’une corde . . .
Lire une première fois l’Annexe1 puis répondre aux questions suivantes :
Q1. Parmi les ondes décrites en Annexe1, lesquelles sont :
- périodiques ?
- de cisaillement ? de compression-dilatation ?
- à une dimension ? à deux dimensions ? à trois dimensions ?
Q2. Quelles sont les grandeurs physiques qui caractérisent les ondes à la surface de l’eau (doc.1) ?
Q3. Avec quel retard l’onde S arrive-t-elle au niveau du sismographe (doc.2) ? Pourquoi ?
App + Réa2
En déduire sa célérité.
Q4. Quelles sont les grandeurs physiques qui caractérisent les ondes sonores ?
Proposer un protocole permettant de mesurer ces trois grandeurs.
Ana
Q5. Conclure en donnant la définition des ondes périodiques et les grandeurs physiques qui les caractérisent.
Compétences travaillées :
Mettre au point un protocole - Ana
Réaliser un montage expérimental – Réa1
Evaluer la précision d’une expérience et écrire le résultat d’une mesure - Val
Le repousse gibier pour conduire l'esprit tranquille de jour comme de nuit
CONTEXTE DU SUJET
Afin de lever la franchise de 500€ en cas d’accident de la circulation lié à un animal
sauvage, une compagnie d’assurance automobile canadienne étudie la possibilité d’imposer à
ses clients de s’équiper en Avertisseur à ultrason repousse animaux sauvages.
Les spécialistes considèrent que cette mesure serait rentable si, face à une voiture lancée à
110 km.h-1, un gibier situé à 50m et ayant un temps de réaction de 0,2s a le temps de s’enfuir.
A partir des documents ci-dessous, de la liste du
matériel et des données à votre disposition, on
souhaite modéliser au laboratoire l’ensemble
avertisseur / gibier, vérifier qu’il s’agit bien
d’ondes ultrasonores, déterminer la célérité des
ultrasons puis rédiger un rapport au cabinet
d’assurance.
DOCUMENT MIS A DISPOSITION DU CANDIDAT
Les ultrasons sont des ondes sonores dont les fréquences sont supérieures à 20kHz (donc inaudibles par l’oreille
humaine). Ils peuvent former des faisceaux très directifs, pénétrer les matériaux peu denses et se réfléchir sur les
matériaux durs. Leurs utilisations (échographie, sonar, microscopie acoustique) dépendent de leurs caractéristiques
(longueur d’onde, fréquence, célérité).
Echographie d’un fœtus
Sonar
MATERIEL A DISPOSITION DU CANDIDAT
Un oscilloscope bicourbe.
Un émetteur d’ultrasons et son alimentation (15V)
Deux récepteurs d’ultrasons.
Des fils de connexion.
Une réglette de 1 m.
TRAVAIL A EFFECTUER
 Modélisation de l’ensemble avertisseur / gibier
Expliquer succinctement comment modéliser sur la paillasse la situation étudiée.
Ana
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 Proposer un protocole permettant de vérifier que le matériel émet bien des ondes ultrasonores ?
Ana
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APPEL N° 1
Appeler le professeur pour lui présenter votre protocole ou en cas de difficultés.
 Mettre en œuvre votre protocole et conclure.
APPEL N° 2
Réa1
Appeler le professeur pour lui présenter vos résultats ou en cas de difficultés.
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 Détermination de la célérité des ultrasons ; proposition d’un protocole expérimental
Ana
Proposer un protocole expérimental détaillé permettant de déterminer la célérité des ultrasons.
Remarque : le protocole expérimental doit impérativement faire intervenir un émetteur et deux récepteurs US, doit
expliciter la façon dont on va utiliser le matériel, la ou les mesures et le calcul à effectuer. Schéma conseillé.
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APPEL N° 3
Appeler le professeur pour lui présenter votre protocole ou en cas de difficultés.
 Mise en œuvre du protocole expérimental
Mettre en œuvre le protocole expérimental.
APPEL N° 4
Réa1
Appeler le professeur pour lui présenter vos résultats ou en cas de difficultés.
 Interprétation des résultats expérimentaux
Déterminer la valeur de la célérité des ultrasons dans l’air.
Val
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Comparer la valeur de la célérité des ultrasons déterminée expérimentalement et la valeur théorique qui vaut
340m.s-1.
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Commentez la précision de vos mesures en précisant l’incertitude de chacune d’elles. Avec combien de chiffres
significatifs pouvez-vous objectivement donner votre résultat ? avec quelle incertitude ?
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APPEL N° 5
Appeler le professeur pour lui présenter l’interprétation des résultats expérimentaux ou en
cas de difficulté
 Rédaction d’un rapport au cabinet d’assurance
Rédigez votre rapport au cabinet d’assurance
Défaire le montage et ranger la paillasse avant de quitter la salle.
Val