 D1700d850m22 Dvt34051700m 

(1)

12V 12V

masse test

Borne noire

Oscillo Voie 1

Oscillo EMETTEUR

COMMENT UNE CHAUVE SOURIS SE DIRIGE-T-ELLE ?

1. PRINCIPE

Une chauve souris émet des ultrasons ( sons de fréquence f > 20 000 Hz).

Un ultrason se propage dans l’air en ligne droite à une vitesse de 340 m/s.

1. Quelle est la distance parcourue par l’ultra son en 5 s ?

D v t 340 5 1700m     

2. La chauve souris émet un ultrason ; ce son se réfléchit sur une paroi ; elle détecte le son réfléchi au bout de 5 s.

 Quelle distance a parcouru le son ? D = 1700m

 Faire un schéma où vous représenterez la chauve-souris, la paroi et où vous indiquerez clairement la distance parcourue par le son.

 En déduire à quelle distance de la paroi se trouve la chauve-souris ( on suppose qu’entre l’émission et la réception du son elle n’a pas pratiquement pas bougé ).

D 1700

d 850m

2 2

  

2. MODÉLISATION AVEC DES ULTRASONS

1.1. Observation d’une salve d’ultrasons 1) Montage

L’émetteur d’ultrasons est alimenté par une tension continue 12V ( voir figure 1 ).

Relier l’émetteur à la voie 1 (CH1) de l’oscilloscope.

Positionner l’émetteur en « salve rapide » Réglages de l’oscillo: Base de temps : 2 ms/div

Sensibilité verticale : 2 V/ div.

Représenter l’écran de l’oscilloscope sur un oscillogramme.

Marquer le début de l’émission par une flèche 

Seconde tempfile_1978.doc ? page1 3

Figure 1

d=D/2

(2)

2) Questions

 Qu’appelle-t-on « salve » ? une salve est une émission d’un son pendant un certain temps suivi d’un silence.

 A quoi cela correspond-il pour une chauve-souris ? cela correspond à l’émission d’un cri

1.2. Réception des ultrasons

1) Montage

Relier le récepteur à la voie 2 de l’oscilloscope.

Placer le récepteur à côté de l’émetteur.

Placer un écran métallique à environ 30 cm en face du couple émetteur-récepteur..

2) Observation du signal reçu par le récepteur.

 Représenter sur un oscillogramme l’écran de l’oscilloscope et indiquer le début du signal reçu par une flèche. Pourquoi y a-t-il un décalage entre les 2 flèches ?

Le décalage entre les 2 flèches vertes et rouges ( ici 2 carreaux) correspond au temps t mis par le signal pour se propager entre l’émetteur et le récepteur (pour faire un aller et un retour !)

 Déplacer l’écran ; qu’observe-t-on ? Pourquoi ?

Si on éloigne l’écran, le décalage augmente ; en effet, le signal met plus de temps à effectuer son aller et retour.

3) Détermination de la distance à un obstacle

 Positionner l’écran de sorte que le décalage corresponde exactement à une division.

Figure 2

12V 12V

masse test Borne noire

Oscillo

Voie 1 Oscillo

EMETTEUR

RÉCEPTEU R

Borne noire

Oscillo Voie 2

Oscillo

Ecran métallique

(3)

Quel est le temps mis par la salve d’ultrason pour parcourir la distance émetteur –écran – récepteur ?

Le décalage est de 1 division( = 1 carreau), l’oscilloscope est réglé sur 2ms/div….

le signal a mis t =2 ms pour faire un aller et retour.

 En déduire la distance entre l’émetteur et l’écran .

 ( même calcul qu’au §1)

D v t 340 2.10

3

d 0,34m 34cm

2 2 2

  



    

 Vérifier cette distance.

Il suffit de mesurer la distance entre l’émetteur et l’écran….