PHYSIQUE TA

NATURE VIBRATOIRE DU SON

Exercice 1

Une source sonore S₁ émet du son de fréquence N = 1230Hz se propageant dans l’air
à la célérité V = 330ms^-1 à 0°c.

1.      a) quelle est la nature du son

b) le son émis par cette source est audible ? Pourquoi ?

2.      Le son se propage-t-il dans l’eau ? Pourquoi ?

3.      Calculer la célérité de propagation du son émis par S₁ dans l’air à 20°c.

4.      a) calculer la longueur d’onde du son émis par S₁ dans l’air à la température 0°c.

b) calculer la nouvelle température de l’air si cette longueur d’onde vaut 0,280m.

Exercice 2

1.      Comment un  son est-t-il produit ? Citer deux émetteurs du son.

2.      La célérité de propagation du son dans l’air à 0°c est 330ms^-1. Calculer la célérité de propagation du son dans l’air à 30°c.

3.      Un jour d’orage la température extérieure de l’air est à 0°c. Un observateur entend le coup de tonnerre 13 secondes après avoir vu l’éclair. A quelle distance de l’observateur la foudre est elle tombée ? on suppose que la propagation de la lumière est presque instantanée.

Exercice 3

1.      Rappeler la définition d’un infra-son, d’un ultra-son, d’un son audible.

2.      On admet que la vitesse de propagation du son dans l’air est V = 20,04.

a) Que représente T ?

b) Trouver la vitesse de propagation du son dans l’air à 0°c.

3.      Un son de fréquence 5000Hz se propage dans l’air.

a) Si la température est 27°c, calculer la longueur d’onde.

b) si la longueur d’onde est 8cm, trouver la température de l’air.

4.      Un son de fréquence N₁ = 2000Hz se propage dans l’air à la température 27°c, un autre son de fréquence N₂= 2400Hz se propage dans l’air à la température t₂. Trouver t₂ si les 2 sons ont la même longueur d’onde.

Exercice 4

1.      Montrer que la célérité de propagation du son dans un gaz peut d’écrire sous la forme : V = 16,94

2.      Calculer la célérité de propagation V₀ et la longueur d’onde l₀ d’une onde sonore de fréquence
N = 1kHz dans l’air à la température 0°c. L’air est considéré comme un gaz diatomique.

3.      Cette onde sonore se propage maintenant dans un gaz diatomique homogène à la température t = 25°c avec la longueur d’onde l = 0,352m.

a) Calculer la densité de ce gaz par rapport à l’air.

b) Identifier ce gaz sachant qu’il est l’un des trois gaz suivants :

    Dioxygène (O₂) ; diazote (N₂) ; air.

    On donne M₀ = 16gmol^-1 ; M_N = 14gmol^-1.