DATE : Lundi 01/04/2019 ou Jeudi 04/04/2019 TproOL, M SERRE
Activité d'investigation: Comment le son peut-il passer d'un gobelet à l'autre ?
1. Listez les mots-clés et les connaissances auxquels la problématique vous fait penser.
(aide : Quel est le rôle du gobelet dans lequel on parle? A quoi sert celui que l'on porte à l'oreille? La ficelle reste-t- elle tendue et immobile?)
2. Elaborez des hypothèses pour préciser le principe de fonctionnement du système du
"Gobeletophone".
(aide : Comment un son peut-il partir d'un gobelet émetteur pour arriver à un gobelet récepteur? Quel est le support qui permet au son de se déplacer?)
3. En utilisant le matériel proposé ci-dessus, imaginez un protocole pour fabriquer un
"Gobeletophone".
4. Testez le "Gobeletophone".
5. A quelle condition le son est-il transmis de l'émetteur au récepteur? voir Activité n°1.
6. Emettez un son continu et observez la ficelle. Que remarquez-vous ?
7. Que se passe-t-il si on pose son doigt sur la ficelle pendant l'émission d'un son?
8. Répondez à la problématique.
a. Comment s'appelle le phénomène visible sur la ficelle ? b. Pourquoi le son est-il coupé si on pose le doigt sur la ficelle?
c. Comment le son se propage-t-il ?
SON n°1 Comment un son se propage-t-il ? ACTIVITES
Activité d'investigation: Comment le son peut-il passer d'un gobelet à l'autre ?
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Activité n°1 : Le son peut-il se propager dans n'importe quel milieu ?
Travail à réaliser:
1. Placez un dispositif sonore sur le plateau d'une cloche à vide.
Posez la cloche en verre sur le plateau. Faites sonner le dispositif sonore.
2. Faites le vide sous la cloche. Faites à nouveau sonner le dispositif sonore.
Observations et conclusion:
3. Que constate-t-on lorsque l'on fait sonner le dispositif sonore dans la première situation ?
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4. Qu'observe-t-on dans la deuxième situation ?
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5. Répondez à la problématique.
a. Quel est l'élément permettant la propagation du son dans cette expérience ?
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b. Le son se propage-t-il dans le vide ?
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Activité n°2 : Comment étudier la réflexion d'un rayon lumineux ?
Travail à réaliser:
1. A l'aide du matériel ci-contre, reproduisez le montage ci-dessous.
2. Paramétrez le logiciel comme indiqué ci-dessous.
Ouvrez le logiciel "Atelier Scientifique Lycée Pro" ;
Lancez le module généraliste de l'Atelier scientifique ;
Faites glisser le capteur sonomètre en ordonnée et le réveil en abscisse ;
Indiquez une durée de 10 ms et entrez 501 points;
Cliquez sur l'onglet Synchronisation;
Cochez la case Synchronisation ;
Sélectionnez la voie Synchro ;
Cochez le sens décroissant.
Cliquez sur l'icône vert puis Lancer, la console se met en attente de synchronisation.
Tapez fortement les 2 baguettes entres elles à une distance précise du sonomètre , ce qui crée un court circuit qui génère alors une baisse de la tension au niveau de l’entrée de synchronisation de 5 à 0 V impliquant un déclenchement de la mesure.
A l'écran, une ligne horizontale brisée par l'augmentation brutale du niveau sonore apparaît.
Le décalage temporel correspond au temps écoulé pendant que le signal reste constant.
Mesure du décalage temporel: sur le graphique, faites un clic droit, sélectionnez l’outil Pointeur et placez le curseur sur le point de la courbe pour lequel le signal augmente brutalement, ce qui signifie que le signal sonore commence à être reçu par le capteur.
3. Réalisez différentes mesures du décalage temporel en fonction de la distance d entre le sonomètre et
le point d'impact des baguettes et complétez le tableau.
Distance d (m) 0,15 0,25 0,35 0,45 0,55 0,65 0,75 Décalage temporel (s)
4. A l'aide des fonctionnalités d'un tableur, réalisez un ajustement affine afin de déterminer le coefficient directeur de la droite obtenue. Ce coefficient correspond à l'inverse de la vitesse du son dans l'air.
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Observations et conclusion:
5. D'après les mesures, quelle est la vitesse du son dans l'air ?
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6.
La vitesse du son dans l'air est de 340 m/s dans des conditions habituelles de pression et de température. Quels commentaires peut-on faire à propos du résultat ?
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...Activité n°3 : Comment une onde sonore est-elle réfléchie lorsqu'elle rencontre un écran?
Travail à réaliser:
1. Réalisez le montage suivant, en l'adaptant si nécessaire :
Il est strictement interdit de mettre en marche le système tant que le professeur n'a pas vérifié votre montage !
2. Placez l'émetteur ultrason sur le plateau, avec un angle d'incidence de 50° par rapport à l'écran.
Observez le signal reçu sur la voie A de l'oscilloscope.
3. Recherchez la position du récepteur pour laquelle l'amplitude du signal réfléchi est maximale. Notez
la valeur de l'angle de réflexion.
4. Recommencez les opérations des questions 1. et 2. afin de compléter le tableau de mesure ci- dessous :
Observations et conclusion:
5. Etablissez un lien entre l'angle d'incidence et l'angle de réflexion de l'onde sonore.
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