Dans l'air, on place deux récepteurs face à un émetteur d'ultrasons mais séparés par une distance d=1{,}4 \text{ m}.
On visualise les signaux reçus par les deux récepteurs, à l'aide d'un oscilloscope :

Déterminer, à partir de cet oscillogramme, la vitesse de propagation des ultrasons dans l'air.
La célérité d'une onde mécanique progressive peut se calculer à partir de la distance d qui sépare deux points du milieu de propagation et le retard \tau écoulé pour que l'onde se propage d'un point à l'autre :
c_{\text{(m.s}^{–1})} = \dfrac{d_{(\text{m})}}{ \tau_{(\text{s})} }
Ici, le retard \tau peut être déterminé à l'aide de l'oscilloscope :

Entre les deux signaux, il y a une différence horizontale de 2\text{ div}. Sachant que la sensibilité est réglée sur 2{,}0\text{ ms/div}, le retard est :
\tau = 2 \text{ div} \times 2{,}0\text{ ms/div}\\\tau = 4{,}0 \text{ ms}
Il faut maintenant convertir le retard en secondes :
\tau = 4{,}0\text{ ms} = 4{,}0.10^{-3} \text{ s}
D'où l'application numérique :
c=\dfrac{1{,}4}{4{,}0.10^{-3}}
c=3{,}5.10^2\text{ m.s}^{-1}
La vitesse de propagation des ultrasons dans l'air est donc de 3{,}5.10^2\text{ m.s}^{-1}.
Dans l'air, on place deux récepteurs face à un émetteur d'ultrasons mais séparés par une distance d=0{,}70 \text{ m}.
On visualise les signaux reçus par les deux récepteurs, à l'aide d'un oscilloscope :

Déterminer, à partir de cet oscillogramme, la vitesse de propagation des ultrasons dans l'air.
La célérité d'une onde mécanique progressive peut se calculer à partir de la distance d qui sépare deux points du milieu de propagation et le retard \tau écoulé pour que l'onde se propage d'un point à l'autre :
c_{\text{(m.s}^{–1})} = \dfrac{d_{(\text{m})}}{ \tau_{(\text{s})} }
Ici, le retard \tau peut être déterminé à l'aide de l'oscilloscope :

Entre les deux signaux, il y a une différence horizontale de 2\text{ div}. Sachant que la sensibilité est réglée sur 1{,}0\text{ ms/div}, le retard est :
\tau = 2 \text{ div} \times 1{,}0\text{ ms/div}\\\tau = 2{,}0 \text{ ms}
Il faut maintenant convertir le retard en secondes :
\tau = 2{,}0\text{ ms} = 2{,}0.10^{-3} \text{ s}
D'où l'application numérique :
c=\dfrac{0{,}70}{2{,}0.10^{-3}}
c=3{,}5.10^2\text{ m.s}^{-1}
La vitesse de propagation des ultrasons dans l'air est donc de 3{,}5.10^2\text{ m.s}^{-1}.
Dans l'eau, on place deux récepteurs face à un émetteur d'ultrasons mais séparés par une distance d=6{,}0 \text{ m}.
On visualise les signaux reçus par les deux récepteurs, à l'aide d'un oscilloscope :

Déterminer, à partir de cet oscillogramme, la vitesse de propagation des ultrasons dans l'eau.
La célérité d'une onde mécanique progressive peut se calculer à partir de la distance d qui sépare deux points du milieu de propagation et le retard \tau écoulé pour que l'onde se propage d'un point à l'autre :
c_{\text{(m.s}^{–1})} = \dfrac{d_{(\text{m})}}{ \tau_{(\text{s})} }
Ici, le retard \tau peut être déterminé à l'aide de l'oscilloscope :

Entre les deux signaux, il y a une différence horizontale de 2\text{ div}. Sachant que la sensibilité est réglée sur 1{,}0\text{ ms/div}, le retard est :
\tau = 2 \text{ div} \times 2{,}0\text{ ms/div}\\\tau = 4{,}0 \text{ ms}
Il faut maintenant convertir le retard en secondes :
\tau = 4{,}0\text{ ms} = 4{,}0.10^{-3} \text{ s}
D'où l'application numérique :
c=\dfrac{6{,}0}{4{,}0.10^{-3}}
c=1{,}5.10^3\text{ m.s}^{-1}
La vitesse de propagation des ultrasons dans l'eau est donc de 1{,}5.10^3\text{ m.s}^{-1}.
Dans l'eau, on place deux récepteurs face à un émetteur d'ultrasons mais séparés par une distance d=1{,}5 \text{ m}.
On visualise les signaux reçus par les deux récepteurs, à l'aide d'un oscilloscope :

Déterminer, à partir de cet oscillogramme, la vitesse de propagation des ultrasons dans l'eau.
La célérité d'une onde mécanique progressive peut se calculer à partir de la distance d qui sépare deux points du milieu de propagation et le retard \tau écoulé pour que l'onde se propage d'un point à l'autre :
c_{\text{(m.s}^{–1})} = \dfrac{d_{(\text{m})}}{ \tau_{(\text{s})} }
Ici, le retard \tau peut être déterminé à l'aide de l'oscilloscope :

Entre les deux signaux, il y a une différence horizontale de 2\text{ div}. Sachant que la sensibilité est réglée sur 0{,}5\text{ ms/div}, le retard est :
\tau = 2 \text{ div} \times 0{,}5\text{ ms/div}\\\tau = 1{,}0 \text{ ms}
Il faut maintenant convertir le retard en secondes :
\tau = 1{,}0\text{ ms} = 1{,}0.10^{-3} \text{ s}
D'où l'application numérique :
c=\dfrac{1{,}5}{1{,}0.10^{-3}}
c=1{,}5.10^3\text{ m.s}^{-1}
La vitesse de propagation des ultrasons dans l'eau est donc de 1{,}5.10^3\text{ m.s}^{-1}.
Dans l'alcool, on place deux récepteurs face à un émetteur d'ultrasons mais séparés par une distance d=18 \text{ m}.
On visualise les signaux reçus par les deux récepteurs, à l'aide d'un oscilloscope :

Déterminer, à partir de cet oscillogramme, la vitesse de propagation des ultrasons dans l'eau.
La célérité d'une onde mécanique progressive peut se calculer à partir de la distance d qui sépare deux points du milieu de propagation et le retard \tau écoulé pour que l'onde se propage d'un point à l'autre :
c_{\text{(m.s}^{–1})} = \dfrac{d_{(\text{m})}}{ \tau_{(\text{s})} }
Ici, le retard \tau peut être déterminé à l'aide de l'oscilloscope :

Entre les deux signaux, il y a une différence horizontale de 3\text{ div}. Sachant que la sensibilité est réglée sur 5\text{ ms/div}, le retard est :
\tau = 3 \text{ div} \times 5\text{ ms/div}\\\tau = 15 \text{ ms}
Il faut maintenant convertir le retard en secondes :
\tau = 15\text{ ms} = 15.10^{-3} \text{ s}
D'où l'application numérique :
c=\dfrac{18}{15.10^{-3}}
c=1{,}2.10^3\text{ m.s}^{-1}
La vitesse de propagation des ultrasons dans l'alcool est donc de 1{,}2.10^3\text{ m.s}^{-1}.