Exercice 1 sur 10
Vrai ou fauxRappel : une onde mécanique est la propagation d’une perturbation dans un milieu matériel, avec transport d’énergie mais sans transport de matière.
Vrai ou faux : le son peut se propager dans le vide.
Retravailler · Physique-chimie Première
Ondes et signaux
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Retravailler : Ondes et signaux
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Prénom : ……………………………Date : ……………………Score : ……… / 10
Exercice 1 — Coche « Vrai » ou « Faux ».
Rappel : une onde mécanique est la propagation d’une perturbation dans un milieu matériel, avec transport d’énergie mais sans transport de matière.
Vrai ou faux : le son peut se propager dans le vide.VraiFaux
Exercice 2 — Coche la bonne réponse.
Rappel : une onde est transversale si la perturbation est perpendiculaire à la direction de propagation, longitudinale si elle lui est parallèle.
Un son se propage dans l’air par une succession de compressions et de dilatations dans la direction de propagation. C’est une onde…- transversale
- longitudinale
- électromagnétique
- immobile
Exercice 3
Rappel : la célérité d’une onde est v = , où τ est le retard (en s) mis par l’onde pour parcourir la distance d (en m).
Un son met 0,20 s pour parcourir 68 m. Calcule sa célérité, en m·s−1.Écris tes calculs :
Réponse : ……………… m·s⁻¹
Exercice 4
Rappel : la fréquence est l’inverse de la période, f = , avec T en secondes et f en hertz (Hz).
Une onde a une période T = 2,0 ms. Calcule sa fréquence, en Hz.Écris tes calculs :
Réponse : ……………… Hz
Exercice 5
Rappel : la longueur d’onde est la distance parcourue pendant une période : λ = v × T = .
Une onde ultrasonore de fréquence 3 000 Hz se propage dans l’eau à 1 500 m·s−1. Calcule sa longueur d’onde, en m.Écris tes calculs :
Réponse : ……………… m
Exercice 6
Rappel : relation de conjugaison − = , avec OA < 0 pour un objet placé avant la lentille.
Un objet est placé 30 cm avant une lentille convergente de focale f′ = 10 cm (OA = −30 cm). Calcule OA′, en cm.Écris tes calculs :
Réponse : ……………… cm
Exercice 7
Rappel : le grandissement est γ = . Si γ < 0, l’image est renversée ; si |γ| < 1, elle est plus petite que l’objet.
Avec OA = −30 cm et OA′ = 15 cm, calcule γ.Écris tes calculs :
Réponse : ………………
Exercice 8 — Relie chaque élément de gauche à celui de droite.
Rappel : en synthèse additive, on superpose des lumières colorées. Associe chaque superposition à la couleur obtenue.
- 1. Rouge + vert
- 2. Rouge + bleu
- 3. Vert + bleu
- 4. Rouge + vert + bleu
- A. Magenta
- B. Blanc
- C. Jaune
- D. Cyan
Exercice 9
Rappel : pour une onde lumineuse dans le vide, λ = , avec c = 3,00 × 108 m·s−1 ; 1 nm = 10−9 m.
Une radiation a une fréquence ν = 6,0 × 1014 Hz. Calcule sa longueur d’onde dans le vide, en nm.Écris tes calculs :
Réponse : ……………… nm
Exercice 10
Rappel : l’énergie d’un photon est E = , avec h = 6,63 × 10−34 J·s, c = 3,00 × 108 m·s−1, λ en mètres ; 1 eV = 1,60 × 10−19 J.
Calcule l’énergie d’un photon de longueur d’onde 620 nm, en eV, arrondie au dixième.Écris tes calculs :
Réponse : ……………… eV
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Retravailler : Ondes et signaux
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Exercice 1
Réponse : Faux
C’est faux. Le son est une onde mécanique : il a besoin d’un milieu matériel (air, eau, solide) pour se propager. Dans le vide, il n’y a pas de matière à perturber. La lumière, elle, se propage dans le vide car c’est une onde électromagnétique.
Exercice 2
Réponse : longitudinale
Les tranches d’air oscillent d’avant en arrière, dans la direction où l’onde avance : la perturbation est parallèle à la propagation, l’onde est longitudinale. Une vague le long d’une corde est, elle, transversale.
Exercice 3
Réponse : 340 m·s⁻¹
On divise la distance parcourue par la durée du trajet.
- v =
- v = 340 m·s−1 : valeur habituelle du son dans l’air à température ambiante.
Exercice 4
Réponse : 500 Hz
On convertit la période en secondes avant de prendre l’inverse.
- T = 2,0 ms = 2,0 × 10−3 s
- f =
- f = 500 Hz
Exercice 5
Réponse : 0,5 m
On divise la célérité par la fréquence.
- λ =
- λ = 0,50 m
Exercice 6
Réponse : 15 cm
On isole , on remplace en gardant le signe de OA, puis on prend l’inverse.
- = + = +
- = − = =
- OA′ = 15 cm : l’image est réelle, 15 cm après la lentille.
- Piège : ajouter au lieu de le retrancher revient à oublier le signe de OA.
Exercice 7
Réponse : -0,5
On divise les deux mesures algébriques, en gardant leurs signes.
- γ =
- γ = −0,5
- Image renversée (γ < 0) et deux fois plus petite que l’objet (|γ| = 0,5).
Exercice 8
Réponse : 1 → C · 2 → A · 3 → D · 4 → B
Les trois couleurs primaires de la synthèse additive sont le rouge, le vert et le bleu (principe des écrans). Deux primaires donnent une couleur secondaire ; les trois ensemble donnent du blanc.
- R + V = jaune
- R + B = magenta
- V + B = cyan
- R + V + B = blanc
Exercice 9
Réponse : 500 nm
On divise la célérité de la lumière par la fréquence, puis on convertit en nanomètres.
- λ = = 5,0 × 10−7 m
- 5,0 × 10−7 m = 500 × 10−9 m = 500 nm
- Cette radiation appartient au domaine visible (entre 400 et 800 nm environ).
Exercice 10
Réponse : 2 eV
On convertit la longueur d’onde en mètres, on calcule l’énergie en joules, puis on la convertit en électronvolts.
- λ = 620 nm = 620 × 10−9 m
- E = ≈ 3,21 × 10−19 J
- E = ≈ 2,0 eV
- Plus la longueur d’onde est courte, plus le photon est énergétique.
Ces exercices reprennent les ondes mécaniques (propagation, période, longueur d’onde), les lentilles et les couleurs, puis la lumière et les photons. Chaque énoncé rappelle la relation utile. Pense aux conversions d’unités (ms, cm, nm) : ce sont les erreurs les plus fréquentes.
Exercices corrigés : 0 / 10
Exercice 2 sur 10
QCMRappel : une onde est transversale si la perturbation est perpendiculaire à la direction de propagation, longitudinale si elle lui est parallèle.
Un son se propage dans l’air par une succession de compressions et de dilatations dans la direction de propagation. C’est une onde…Exercice 3 sur 10
CalculRappel : la célérité d’une onde est v = , où τ est le retard (en s) mis par l’onde pour parcourir la distance d (en m).
Un son met 0,20 s pour parcourir 68 m. Calcule sa célérité, en m·s−1.Exercice 4 sur 10
CalculRappel : la fréquence est l’inverse de la période, f = , avec T en secondes et f en hertz (Hz).
Une onde a une période T = 2,0 ms. Calcule sa fréquence, en Hz.Exercice 5 sur 10
CalculRappel : la longueur d’onde est la distance parcourue pendant une période : λ = v × T = .
Une onde ultrasonore de fréquence 3 000 Hz se propage dans l’eau à 1 500 m·s−1. Calcule sa longueur d’onde, en m.Exercice 6 sur 10
CalculRappel : relation de conjugaison − = , avec OA < 0 pour un objet placé avant la lentille.
Un objet est placé 30 cm avant une lentille convergente de focale f′ = 10 cm (OA = −30 cm). Calcule OA′, en cm.Exercice 7 sur 10
CalculRappel : le grandissement est γ = . Si γ < 0, l’image est renversée ; si |γ| < 1, elle est plus petite que l’objet.
Avec OA = −30 cm et OA′ = 15 cm, calcule γ.Exercice 8 sur 10
AssociationRappel : en synthèse additive, on superpose des lumières colorées. Associe chaque superposition à la couleur obtenue.
Exercice 9 sur 10
CalculRappel : pour une onde lumineuse dans le vide, λ = , avec c = 3,00 × 108 m·s−1 ; 1 nm = 10−9 m.
Une radiation a une fréquence ν = 6,0 × 1014 Hz. Calcule sa longueur d’onde dans le vide, en nm.Exercice 10 sur 10
CalculRappel : l’énergie d’un photon est E = , avec h = 6,63 × 10−34 J·s, c = 3,00 × 108 m·s−1, λ en mètres ; 1 eV = 1,60 × 10−19 J.
Calcule l’énergie d’un photon de longueur d’onde 620 nm, en eV, arrondie au dixième.