Exercice 1 sur 10
Vrai ou fauxRappel : un son est une vibration qui se propage de proche en proche dans un milieu matériel.
Un son peut se propager dans le vide.
Retravailler · Physique-chimie Seconde
Ondes et signaux : émission et perception d’un son, vision et image
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Retravailler : Ondes et signaux : émission et perception d’un son, vision et image
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Prénom : ……………………………Date : ……………………Score : ……… / 10
Exercice 1 — Coche « Vrai » ou « Faux ».
Rappel : un son est une vibration qui se propage de proche en proche dans un milieu matériel.
Un son peut se propager dans le vide.VraiFaux
Exercice 2
Rappel : d = v × Δt. Pour un écho, le son fait l’aller et le retour.
Tu cries face à une falaise et entends l’écho 2,0 s plus tard. À quelle distance se trouve la falaise ? Donnée : vson = 340 m·s−1.Écris tes calculs :
Réponse : ……………… m
Exercice 3
Rappel : f = , avec T en secondes (1 ms = 10−3 s).
Un son a une période T = 5,0 ms. Calcule sa fréquence.Écris tes calculs :
Réponse : ……………… Hz
Exercice 4
Rappel : pour plus de précision, on mesure la durée de plusieurs périodes sur l’oscillogramme, puis on divise.
Sur un oscillogramme, 5 périodes durent 20 ms. Calcule la fréquence du son.Écris tes calculs :
Réponse : ……………… Hz
Exercice 5 — Coche la bonne réponse.
Rappel : l’oreille humaine perçoit les sons de fréquence comprise entre environ 20 Hz et 20 kHz.
Un son de fréquence 30 kHz est :- un ultrason, inaudible pour l’être humain
- un infrason, inaudible pour l’être humain
- un son audible très grave
- un son audible très aigu
Exercice 6
Rappel : la lumière se propage dans le vide à c ≈ 3,0 × 108 m·s−1 ; Δt = .
La distance Terre-Soleil vaut environ 1,5 × 1011 m. Calcule la durée que met la lumière du Soleil pour nous parvenir, en secondes.Écris tes calculs :
Réponse : ……………… s
Exercice 7 — Coche la bonne réponse.
Rappel : le domaine visible s’étend d’environ 400 nm (violet) à 800 nm (rouge).
Une radiation monochromatique de longueur d’onde 650 nm dans le vide est perçue :- rouge
- violette
- bleue
- invisible (ultraviolette)
Exercice 8
Rappel : l’indice de réfraction d’un milieu est n = , où v est la vitesse de la lumière dans ce milieu (n est sans unité).
Dans un verre, la lumière se propage à v = 2,0 × 108 m·s−1. Calcule l’indice de ce verre. Donnée : c = 3,0 × 108 m·s−1.Écris tes calculs :
Réponse : ………………
Exercice 9
Rappel : loi de Snell-Descartes : n1 sin i1 = n2 sin i2, angles mesurés depuis la normale.
Un rayon passe de l’air (n1 = 1,00) à un verre (n2 = 1,50) avec i1 = 45°. Calcule i2, arrondi au degré.Écris tes calculs :
Réponse : ……………… °
Exercice 10
Rappel : le grandissement d’une lentille vaut γ = (mesures algébriques). γ < 0 : image renversée ; |γ| > 1 : image agrandie.
Un objet AB = 2,0 cm donne une image renversée de taille 6,0 cm, donc A’B’ = −6,0 cm. Calcule γ.Écris tes calculs :
Réponse : ………………
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Retravailler : Ondes et signaux : émission et perception d’un son, vision et image
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Exercice 1
Réponse : Faux
Sans matière, il n’y a rien à faire vibrer : le son ne se propage pas dans le vide. C’est pourquoi, dans l’espace, les astronautes communiquent par radio (ondes électromagnétiques).
- Son : vibration de la matière
- Vide : pas de matière ⟹ pas de propagation du son
Exercice 2
Réponse : 340 m
Pendant 2,0 s, le son parcourt l’aller et le retour. La distance de la falaise est la moitié de la distance parcourue.
- Distance parcourue : 340 × 2,0 = 680 m
- Aller seul : 680 ÷ 2 = 340 m
Exercice 3
Réponse : 200 Hz
On convertit la période en secondes, puis on prend l’inverse.
- T = 5,0 ms = 5,0 × 10−3 s
- f = = 200 Hz
Exercice 4
Réponse : 250 Hz
On trouve d’abord la durée d’une seule période, puis on en déduit la fréquence.
- T = 20 ms ÷ 5 = 4,0 ms = 4,0 × 10−3 s
- f = = 250 Hz
Exercice 5
Réponse : un ultrason, inaudible pour l’être humain
30 kHz est au-dessus de la limite de 20 kHz : c’est un ultrason. Les infrasons sont, eux, en dessous de 20 Hz.
- 30 kHz > 20 kHz
- Au-dessus du domaine audible ⟹ ultrason
Exercice 6
Réponse : 500 s
On divise la distance par la vitesse de la lumière.
- Δt =
- Δt = 0,50 × 103 = 500 s
- Soit environ 8 minutes et 20 secondes.
Exercice 7
Réponse : rouge
650 nm est proche de l’extrémité « grandes longueurs d’onde » du visible : c’est du rouge.
- Violet ≈ 400 nm, bleu ≈ 450-490 nm, vert ≈ 500-560 nm, rouge ≈ 620-800 nm
- 650 nm ⟹ rouge
Exercice 8
Réponse : 1,5
On divise la vitesse de la lumière dans le vide par sa vitesse dans le milieu ; le résultat est toujours supérieur ou égal à 1.
- n =
- n = 1,5
Exercice 9
Réponse : 28 °
On calcule d’abord sin i2, puis on utilise la fonction arcsinus (sin−1) de la calculatrice, en mode degrés.
- sin i2 = =
- sin i2 ≈ 0,471
- i2 = arcsin(0,471) ≈ 28°
Exercice 10
Réponse : -3
On divise la mesure algébrique de l’image par celle de l’objet, en gardant le signe.
- γ =
- γ = −3
- L’image est renversée (γ < 0) et trois fois plus grande que l’objet (|γ| = 3).
On reprend la propagation et les caractéristiques d’un son, puis la lumière : vitesse, spectres, réfraction et lentilles. Chaque exercice commence par un rappel : lis-le attentivement avant de répondre. Pense à régler ta calculatrice en degrés. Les derniers exercices sont au niveau attendu en fin de Seconde.
Exercices corrigés : 0 / 10
Exercice 2 sur 10
CalculRappel : d = v × Δt. Pour un écho, le son fait l’aller et le retour.
Tu cries face à une falaise et entends l’écho 2,0 s plus tard. À quelle distance se trouve la falaise ? Donnée : vson = 340 m·s−1.Exercice 3 sur 10
CalculRappel : f = , avec T en secondes (1 ms = 10−3 s).
Un son a une période T = 5,0 ms. Calcule sa fréquence.Exercice 4 sur 10
CalculRappel : pour plus de précision, on mesure la durée de plusieurs périodes sur l’oscillogramme, puis on divise.
Sur un oscillogramme, 5 périodes durent 20 ms. Calcule la fréquence du son.Exercice 5 sur 10
QCMRappel : l’oreille humaine perçoit les sons de fréquence comprise entre environ 20 Hz et 20 kHz.
Un son de fréquence 30 kHz est :Exercice 6 sur 10
CalculRappel : la lumière se propage dans le vide à c ≈ 3,0 × 108 m·s−1 ; Δt = .
La distance Terre-Soleil vaut environ 1,5 × 1011 m. Calcule la durée que met la lumière du Soleil pour nous parvenir, en secondes.Exercice 7 sur 10
QCMRappel : le domaine visible s’étend d’environ 400 nm (violet) à 800 nm (rouge).
Une radiation monochromatique de longueur d’onde 650 nm dans le vide est perçue :Exercice 8 sur 10
CalculRappel : l’indice de réfraction d’un milieu est n = , où v est la vitesse de la lumière dans ce milieu (n est sans unité).
Dans un verre, la lumière se propage à v = 2,0 × 108 m·s−1. Calcule l’indice de ce verre. Donnée : c = 3,0 × 108 m·s−1.Exercice 9 sur 10
CalculRappel : loi de Snell-Descartes : n1 sin i1 = n2 sin i2, angles mesurés depuis la normale.
Un rayon passe de l’air (n1 = 1,00) à un verre (n2 = 1,50) avec i1 = 45°. Calcule i2, arrondi au degré.Exercice 10 sur 10
CalculRappel : le grandissement d’une lentille vaut γ = (mesures algébriques). γ < 0 : image renversée ; |γ| > 1 : image agrandie.
Un objet AB = 2,0 cm donne une image renversée de taille 6,0 cm, donc A’B’ = −6,0 cm. Calcule γ.