Correction DS1

CORRECTION DU DEVOIR SURVEILLÉ N°1
EXERCICE 1 Une solution pour communiquer en cas d’éruption solaire ! (12 pts)
S’APPROPRIER
1. D'après le texte introductif : bouche / air / pot de yaourt / fil / pot de yaourt / air / tympan
/1
ANALYSER
2. Figure 2  onde transversale car la déformation du milieu est perpendiculaire à la direction de
propagation.
Figure 3  onde longitudinale car la déformation du milieu est parallèle à la direction de propagation
/1
RÉALISER
3. Le retard entre les signaux de la voie 1 et de la voie 2 est  = 4 div  5 ms/div = 20 ms.
La célérité de l’onde est donc : v =
20
soit v =
= 1,0.103 m.s–1=1,0 km.s–1

3
20.10
D

/ 1,5
VALIDER
4. La célérité de l'onde le long de la corde est supérieure à celle du son dans l'air à 25°C (340 m/s). En
effet, une onde se propage plus rapidement dans un milieu solide que dans un milieu gazeux. La vitesse
de propagation d'une onde est une propriété du milieu.
/1
RÉALISER
5. En système MLT (L : longueur ; T : temps ; M : masse) :
µ = 1,0×10–3 kg.m-1 donc [µ] = M. L–1
k = 20 kg.s–2 donc [k] = M. T–2
et L = 50 m donc [L] = L
expression (1) : v =

k.L
[v] = √
M.L–1
M.T–2.L
= √𝑇 2 . 𝐿−2 = 𝑇. 𝐿−1
[v] = T.L–1 v serait exprimée en s.m–1 .L'expression (1) n'est pas retenue.
expression (2) : v =
k.L

, il s'agit de l'inverse de l'expression (1), on aurait [V] = L.T–1.
La célérité serait exprimée en m.s–1. L'expression 2 est homogène à une célérité.
expression (3) : v =
k.L

/2
, il s'agit du carré de l'expression (2), on aurait [V] = L2.T–2.
L'expression 3 n'est pas retenue.
6. v =
k.L

soit v =
20  50
= 1,0103 m.s–1
1,0.10 3
/1
Ce résultat est conforme à celui obtenu par l'expérience (cf 8.)
7. On peut lire sur la figure 7 que T = 5 div  1 ms/div = 5 ms
On en déduit la fréquence v =
1
T
soit v =
1
= 2.102 Hz

3
5.10
8. La longueur d'onde est la plus petite distance séparant deux points du milieu vibrant en phase. On en
déduit que  = 30,0 – 25,0 = 35,0 – 30,0 = 5,0 m.
 = v.T soit v =

5,0
3
–1
=
−3 = 110 m.s . On retrouve le résultat de l’expérience précédente.
5×10
T
/1
/2
COMMUNIQUER
9. Les ondes du téléphone "pot de yaourt" sont des ondes mécaniques alors que celles d'un téléphone
portable sont des ondes électromagnétiques. Les ondes électromagnétiques peuvent se propager dans
le vide contrairement aux ondes mécaniques qui nécessitent la présence de matière.
/ 1,5
EXERCICE 2 Pourquoi une éruption solaire perturbe nos téléphones portables ? (8 pts)
ANALYSER
10.Les particules émises par les éruptions solaires, citées dans le document 2, sont des protons, des
ions et des électrons.
11.D’après le document 3, les rayons X sont absorbés par la couche d’ozone, leurs effets ne se font
donc sentir qu’en haute atmosphère.
/1
Parmi les ultra-violets, les UVC sont totalement absorbés par la couche d’ozone alors qu’une faible
partie des UVA (4,9%) et des UVB (0,1%) arrive jusqu’au sol. Les effets des ultra-violets se font donc
sentir en haute atmosphère et également au sol.
12.Les rayonnements de la figure 3, sont classés par longueur d’onde croissante de gauche à droite :
D’après la formule E 
hC

/2
, l’énergie est inversement proportionnelle à la longueur d’onde. Par
conséquent, l’énergie diminue lorsque la longueur d’onde augmente.
Les rayonnements les plus énergétiques sont donc les rayons cosmiques puis les rayons gamma puis
par ordre décroissants, les rayons X, les UV, les rayonnements visibles, les IR, puis enfin les microondes.
/1
RÉALISER
13. « Les rayons X et ultraviolets parviennent au niveau de l'orbite terrestre huit minutes et trente
secondes après un événement ». Or ces rayons X et ces UV sont des rayonnements
électromagnétiques donc ils se propagent à la vitesse de la lumière soit 3,0108 m/s.
La distance recherchée est donc :
d𝑆𝑜𝑙𝑒𝑖𝑙−𝑇𝑒𝑟𝑟𝑒 = C × ∆t = 3,0108 × (8 × 60 + 30) = 1,51011 m=150109 m=150106 km
/2
La distance Soleil-Terre est bien proche de 150 millions de km.
14. Les protons solaires mettent environ 1h pour parcourir la distance Soleil-Terre :
Leur vitesse de propagation est donc : 𝑣𝑝𝑟𝑜𝑡𝑜𝑛 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑖𝑟𝑒 =
d𝑆𝑜𝑙𝑒𝑖𝑙−𝑇𝑒𝑟𝑟𝑒 150106
∆t
=
3600
= 4104 km/s
/2
La vitesse de propagation des protons solaire est d’environ 40000 km/s
BILAN DE COMPÉTENCES
A
Communiquer
S’approprier
Analyser
Réaliser
Valider
B
C
D