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Ultrasons metal Page TS Physique Propagation des ultrasons dans un métal Exercice résolu Enoncé Karim élève de terminale S a déterminé en TP la célérité vair des ondes ultrasonores dans l ? air et il a trouvé vair m s- Il se propose de déterminer la célér

Page TS Physique Propagation des ultrasons dans un métal Exercice résolu Enoncé Karim élève de terminale S a déterminé en TP la célérité vair des ondes ultrasonores dans l ? air et il a trouvé vair m s- Il se propose de déterminer la célérité vm des ondes ultrasonores dans une barre métallique de longueur L cm et de la comparer à vair Pour cela il dispose d ? un GBF qui alimente un émetteur de salves ultrasonores permettant d ? émettre à la fois dans l ? air et dans la barre Les salves émises dans l ? air et dans le métal sont émises simultanément et sont d ? égale amplitude À l ? autre extrémité de la barre il place deux récepteurs un dans l ? air et l ? autre en contact avec le métal Les signaux aux bornes des deux récepteurs sont enregistrés à l ? aide d ? un système d ? acquisition relié à un ordinateur schéma n ci-dessous Schéma n Émetteurs de salves ultrasonores Récepteurs Générateur Basse Fréquence Barre métallique Système d ? acquisition Il réalise l ? expérience et obtient l ? enregistrement donné ci-dessous schéma n Les deux signaux ont été décalés verticalement pour plus de lisibilité Schéma n Étude de la tension délivrée par le GBF Avant de commencer sa manipulation Karim règle son GBF à l ? aide d ? un oscilloscope et obtient l ? oscillogramme ci-contre schéma n Le coe ?cient de sensibilité horizontale est kh s div et le coe ?cient de sensibilité verticale est kv V div a Déterminer l ? amplitude Um de la tension visualisée b Déterminer la période T de cette tension c En déduire la fréquence f de cette dernière Propagation des ultrasons dans un métal Schéma n Document M Moppert - CPF - Beyrouth CPage Exploitation de l ? enregistrement a Sur le schéma n identi ?er la trace n et la trace n b Le déclenchement du système d'acquisition t ms en abscisse s'est-il produit à la date d'émission de la salve c Mesurer la durée ? t qui sépare la détection d ? une même salve dans l ? air et dans le métal d Proposer une explication à la di ?érence d ? amplitude des deux signaux Détermination de la célérité des ondes ultrasonores dans le métal On appelle respectivement tair et tm les durées de propagation des salves ultrasonores dans l ? air et dans le métal a Exprimer ? t en fonction de tair et de tm En déduire l'expression suivante F EB F EC ? t L F ED vair ?? F F F F F F vm b Donner l ? expression littérale de vm c Calculer la valeur de vm d Proposer une explication à la nette di ?érence des deux célérités Propagation des ultrasons dans un métal Document M Moppert - CPF - Beyrouth CPage Corrigé Étude de la tension délivrée par le GBF a Déterminer l ? amplitude Um