II – Les courbes de Lissajous
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1. valuation globale Convertir l valuation r alis e pendant la s ance en une note chiffr e chaque toile entour e vaut 1 point Corriger l exploitation des r sultats exp rimentaux le bar me figure sur le document Attribuer la note maximale pour chacun des l ments valu s d s que la r ponse du candidat est plausible et conforme aux r sultats exp rimentaux TP A 4 Page 3 5 FICHE DE MAT RIEL DESTIN E l EXAMINATEUR SUJET MESURES DE LA FR QUENCE DES SONS Lorsque le mat riel disponible dans l tablissement n est pas identique celui propos dans les sujets les examinateurs ont la facult d adapter ces propositions la condition expresse que cela n entra ne pas une modification du sujet et par cons quent du travail demand aux candidats PAR POSTE CANDIDAT un oscilloscope un g n rateur de fonctions trois diapasons r glables ou munis de masselottes mont s sur leur caisse de r sonance et num rot s de 1 3 voir plus loin veiller cacher l indication de la fr quence si elle figure sur le diapason un sautereau maillet un microphone avec amplificateur int gr ou avec dispositif amplificateur des fils conducteurs des fiches adaptatrices L EXAMINATEUR EFFECTUERA LES R GLAGES SUIVANTS AVANT LE PASSAGE DU CANDIDAT oscilloscope mise en position DC de l oscilloscope en l absence de signal 2 traces horizo2. montage par l examinateur e Mettre le montage sous tension et effectuer les r glages suivants r gler l oscilloscope pour ne visualiser que la voie 2 l aide des boutons du G B F r gler la valeur maximale de la tension lue sur l oscilloscope 0 6 V et la fr quence environ 400 Hz r gler la sensibilit verticale des deux voies sur la m me position mettre l oscilloscope en position XY cette position permet d obtenir une courbe dite de Lissajous placer le microphone quelques centim tres de la caisse de r sonance du diapason ne pas oublier de mettre le microphone en marche mettre un son partir du diapason taper sur le diapason avec le maillet fourni r gler la fr quence du G B F de telle fa on que l on obtienne une ellipse attention le bouton fr quence est tr s sensible il faut le tourner doucement TP A 4 Les deux signaux ont alors la m me fr quence 3 Appel n 4 Faire v rifier par l examinateur les r glages et la courbe obtenue Page 3 4 Ne plus toucher au r glage du G B F avant l application page 4 4 e R gler l oscilloscope pour ne visualiser que la voie 2 d sactiver la position XY e D terminer la p riode d livr e par le G B F 1 e Rappel f 7 f fr quence en hertz T p riode en secondes En d duire en hertz la fr quence f du signal Appel n 5 Faire v rifier la mise en
3. voie 2 de l oscilloscope et la mesure de T Comparaison des r sultats obtenus pour le diapason 1 Le tableau suivant donne le nom d une note en fonction de sa fr quence M thode 1 M thode 2 Nom des notes do grave r mi fa sol la si do aigu Fr quence Hz 261 59 293 72 329 58 349 48 440 360 06 493 68 523 16 e A partir des valeurs de la fr quence trouv e pr c demment retrouver le nom de la note Nom de la note e Quelle m thode vous para t la plus pr cise Justifier Page 4 4 TP A 4 4 Application e Reprendre la m thode de votre choix avec le diapason 2 et le diapason 3 Indiquer la m thode choisie m thode A lecture directe ou m thode B courbe de Lissajous M thode choisie 1 e Compl ter les tableaux suivants rappel f T Diapason 2 Periode Diane sise en seconde Fr quence en hertz PE mens Nom de la note Diapason 3 Perigde T en seconde Fr quence en hertz Pere Nom de la note 3 Remise en tat du poste de travail Appel n 6 Faire v rifier la remise en tat du poste de travail et remettre ce document au professeur
4. IONNEL EPREUVE DE TRAVAUX PRATIQUES DE SCIENCES PHYSIQUES SUJET DESTIN AU CANDIDAT MESURES DE LA FR QUENCE DES SONS NOM et Pr nom du CANDIDAT N Date et heure valuation N poste de travail L examinateur intervient la demande du candidat ou quand il le juge utile Dans la suite du document ce symbole signifie Appeler l examinateur BUT DES MANIPULATIONS Mesurer la p riode du son mis par un diapason par deux m thodes diff rentes TRAVAIL A R ALISER 1 M thode 1 lecture directe e R aliser le montage exp rimental sch matis ci dessous oscilloscope noS diapason microphone e Effectuer les r glages suivants le microphone est plac quelques centim tres du diapason donner un coup de maillet sur le diapason r gler l oscilloscope pour que l oscillogramme correspondant deux p riodes au plus occupe au maximum l cran d s le d but de l excitation du diapason Appel n 1 Faire v rifier le montage et les r glages TP A 4 Page 2 4 e Mesurer la p riode du signal visualis l oscilloscope Appel n 2 Faire v rifier la mesure de T 1 e En d duire en hertz la fr quence f du signal l aide de la relation f T 2 M thode 2 courbe de Lissajous e R aliser le montage suivant Pr oscilloscope diapason microphone oscilloscope Appel n 3 Faire v rifier le
5. TP A 4 Page 1 5 BACCALAUR AT PROFESSIONNEL PREUVE DE TRAVAUX PRATIQUES DE SCIENCES PHYSIQUES SUJET A 4 Ce document comprend une fiche descriptive du sujet destin e l examinateur Page 2 5 une fiche descriptive du mat riel destin e l examinateur Page 3 5 une grille d valuation utilis e pendant la s ance destin e l examinateur Page 4 5 une grille d valuation globale destin e l examinateur Page 5 5 un document sujet destin au candidat sur lequel figurent l nonc du sujet ainsi que les emplacements pour les r ponses Pages 1 4 4 4 Les paginations des documents destin s l examinateur et au candidat sont distinctes ACOUSTIQUE MESURES DE LA FR QUENCE DES SONS TP A 4 Page 2 5 FICHE DESCRIPTIVE DU SUJET DESTIN E A L EXAMINATEUR SUJET MESURES DE LA FR QUENCE DES SONS 1 OBJECTIFS Les manipulations propos es permettent de v rifier les savoir faire exp rimentaux suivants r aliser un montage exp rimental partir d un sch ma ex cuter un protocole exp rimental utiliser un appareil de mesure les savoir faire th oriques suivants rendre compte d observations 2 MANIPULATIONS Mat riel utilis voir fiche jointe D roulement voir le sujet l ve Remarques Un mode d emploi simplifi de l oscilloscope et du g n rateur de fonctions avec un sch ma du cadran des principau
6. ntales confondues avec l axe central balayage horizontal calibre en ms diff rent de celui que le candidat aura choisir sensibilit verticale r gl e avant le passage du candidat ou r gl e avec le candidat g n rateur basses fr quences signal en position gamme de fr quences 1kHz bouton de r glage de la fr quence en position quelconque bouton amplitude mi course diapasons r gler le diapason 1 sur une fr quence de 440 Hz note la diapasons r glables r gler le diapason 2 sur une fr quence de 330 Hz note mi r gler le diapason 3 sur une fr quence de 360 Hz note sol pour obtenir le diapason de 440 Hz ne pas mettre de masselotte pour obtenir le diapason de 330 Hz mettre 3 masselottes en haut du diapason les r partir sur les deux branches pour obtenir le diapason de 360 Hz mettre 2 masselottes en haut du diapason V rifier la valeur de chaque diapason l aide d une des deux m thodes Remarque Le fonctionnement d un oscilloscope en position XY est propre chaque appareil compl ter la notice technique en cons quence POSTE PROFESSEUR un appareil de chaque sorte en r serve TP A 4 Page 4 5 BACCALAUR AT PROFESSIONNEL EPREUVE DE TRAVAUX PRATIQUES DE SCIENCES PHYSIQUES GRILLE D VALUATION PENDANT LA S ANCE SUJET MESURES DE LA FR QUENCE DES SONS NOM et Pr nom du CANDIDAT N Date et heure valuation N po
7. ste de travail Appels V rifications des t ches R alisation du montage Appel n 1 R glage de l oscilloscope Appel n 2 D termination de la p riode Appel n 3 Branchement G B F oscilloscope S lection de la voie 2 de l oscilloscope R glage G B F e Umax fr quence R glage de la sensibilit verticale x et d termination de la p riode T Remise en tat du poste de travail Pour un appel l examinateur value une ou plusieurs t ches Lorsque l examinateur est oblig d intervenir dans le cas d un montage incorrect ou d une manipulation erron e aucune toile n est attribu e pour cette t che TP A 4 Page 5 5 BACCALAUR AT PROFESSIONNEL EPREUVE DE TRAVAUX PRATIQUES DE SCIENCES PHYSIQUES GRILLE D VALUATION GLOBALE SUJET MESURES DE LA FR QUENCE DES SONS NOM et Pr nom du CANDIDAT N Date et heure valuation N poste de travail valuation pendant la s ance Chaque toile vaut 1 point Un Exploitation des r sultats exp rimentaux D termination de la fr quence f D termination de la fr quence f Nom de la note correspondant au diapason 1 la R ponse la question avec justification Choix de la m thode en coh rence avec les r sultats pr c dents Diapason 2 P riode fr quence note mi Diapason 3 P riode fr quence note sol NOM et SIGNATURE des EXAMINATEURS Note sur 20 TP A 4 Page 1 4 BACCALAUR AT PROFESS
8. x boutons de r glage des bornes peut tre fourni L entr e utiliser sur l oscilloscope et la sortie du g n rateur de fonctions seront clairement visibles du candidat 3 VALUATION L examinateur qui value intervient la demande du candidat Il doit cependant suivre le d roulement de l preuve pour chaque candidat et intervenir en cas de probl me afin de lui permettre de r aliser la partie exp rimentale attendue cette intervention est prendre en compte dans l valuation valuation pendant la s ance Utiliser la grille d valuation pendant la s ance Comme pour tout oral aucune information sur l valuation ni partielle ni globale ne doit tre port e la connaissance du candidat l appel du candidat effectuer les v rifications d crites sur la grille Pour chaque v rification entourer en cas de r ussite une ou plusieurs toiles suivant le degr de ma trise de la comp tence valu e des crit res d valuation sont propos s sur la grille Le nombre total d toiles d fini pour chaque v rification pond re l importance ou la difficult des comp tences correspondantes Pour un appel l examinateur value une ou plusieurs t ches Lorsque l examinateur est oblig d intervenir dans le cas d un montage incorrect ou d une manipulation erron e aucune toile n est attribu e pour cette t che valuation globale chiffr e grille d
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