Dans quel cas
(grande ou petite longueur des barreaux) la c�l�rit� de l�onde est-elle la plus
grande ?
L�inertie du milieu a-t-elle une
influence sur la c�l�rit� de l�onde m�canique dans ce milieu ?
1.
Exp�rience :
a.
Avec un �metteur de salves
R�gler
le g�n�rateur de tension continue sur la valeur 15 V.
Alimenter l'�metteur d'ultrasons par le g�n�rateur pr�c�dent et positionner le
commutateur de l'�metteur sur �Salves courtes�.
Relier la � sortie signal � de l��metteur � la voie A de l�oscilloscope.
b. Avec un �metteur simple
reli� � un GBF
Alimenter l'�metteur d'ultrasons par le g�n�rateur basse fr�quence d�livrant un
signal carr�, de fr�quence voisine de 100 Hz.
Relier le GBF � la voie A de l�oscilloscope.
2. Mesures
:
Relier
le r�cepteur � la voie B de l�oscilloscope bicourbe.
Positionner le r�cepteur face � l'�metteur.
R�gler l'oscilloscope afin d'obtenir � l'�cran le signal d��mission des salves
par l��metteur et le signal de r�ception par le r�cepteur. Synchroniser sur la
voie A.
D�placer le r�cepteur d'une distance d suffisamment grande pour pouvoir mesurer
avec pr�cision la valeur du d�placement du signal re�u (Dt
= retard de r�ception par rapport � la position de d�part) : par exemple si le
balayage est de 0,1 ms par division rechercher de combien il faut d�placer le
r�cepteur pour que le signal re�u se d�cale de 1 div. par rapport � la position
initiale pour laquelle d = 0.
Organiser le dispositif afin de r�aliser les mesures les plus pr�cises
possibles.
3. Observations
:
Sch�matiser le montage ci-dessus.
Regrouper vos mesures dans un tableau.
4. Interpr�tations
:
Tracer la courbe
repr�sentative des variations de d en fonction de
Dt.
En d�duire la c�l�rit� des ondes ultrasonores dans l'air.
II - Mesure de la c�l�rit� des
ultrasons dans l'air par la mesure d'une longueur d'onde.
1.
Exp�rience.
a.
Avec un �metteur de salves.
Positionner le commutateur
de l'�metteur sur le mode � Continu �.
Relier la � sortie
signal � de l��metteur � la voie A de l�oscilloscope.
b.
Avec un �metteur simple reli� � un GBF.
Alimenter l'�metteur d'ultrasons par le g�n�rateur basse fr�quence d�livrant un
signal sinuso�dal, de fr�quence voisine de 40 kHz.
Relier le GBF � la voie A de l�oscilloscope.
2. Mesures.
Placer de nouveau le
r�cepteur en face de l'�metteur.
Relier le r�cepteur � la voie B de l�oscilloscope bicourbe.
Ajuster la fr�quence (bouton sur �metteur ou GBF) pour que le signal re�u ait
l�amplitude la plus grande. Mesurer la p�riode et en d�duire la fr�quence
des ultrasons.
L'�metteur �tant fixe, lorsqu'on �loigne le r�cepteur de l��metteur, dans la
direction �metteur-r�cepteur, la sinuso�de se d�cale. Sans tenir compte de
l'amplitude qui d�cro�t pour le r�cepteur, la sinuso�de du signal re�u reprend
la m�me position � chaque fois que la distance augmente d�un multiple entier de
la longueur d'onde des ultrasons dans l'air (signaux en phase).
Proposer, un protocole
permettant de d�terminer exp�rimentalement et de la meilleure fa�on la
longueur d'onde des ultrasons.
Mettre en �uvre le protocole.
3.
Observations.
4.
Interpr�tations.
En d�duire la c�l�rit� des
ondes ultrasonores dans l'air.
Comparer cette valeur � celle du son dans l�air.
L�air est-il un milieu dispersif pour les ondes sonores ?
M�j. 2008 documents Word
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(interpr�tation) Ecrire 
Philippe Girondeau
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