TP 3 : Ondes progressives
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1. Av sachant que A v k X 99 et ou n est le nombre de mesures n effectu es On rappel le tableau de la loi de Student onf2 3 4afs 6 7 s lo w u mlwsfutisfie 4 crire le r sultat final sous la forme v 4v a Av i m 4 D terminer alors la pr cision de la mesure Comment pourrait on am liorer ce r sultat v Mat riel Prof corde grand ressort l ves metteur r cepteur ultrasonore alim r gle pc vid o r gressi v rifier les codecs de la salle2. TP 3 Ondes progressives Objectifs Conna tre la d finition d une onde progressive Conna tre la relation entre distance retard et vitesse de propagation Pratiquer une d marche exp rimentale visant tudier la propagation d une onde valuer l incertitude de r p tabilit l aide de formules fournies I Caract ristiques d une onde progressive a D finition 1 Observer la corde au bureau Le professeur engendre une perturbation l un des bouts Dessiner ci dessous l allure de cette corde 2 instants diff rents not t et 2 2 Sur ces 2 sch mas faire figurer le d but et la fin de la perturbation ainsi que la distance parcourue et le sens de propagation 3 Observer le ressort au bureau Le professeur engendre une perturbation l un des bouts Dessiner ci dessous l allure de ce ressort 2 instants diff rents 4 Quels sont les points communs ces 2 ph nom nes et quels sont les diff rences 5 Onde est transversale si la propagation est perpendiculaire au sens de d placement du point du milieu Onde est longitudinale si la propagation est parall le au sens de d placement du point du milieu Classer alors l onde sur la corde ainsi que celle du ressort dans la bonne cat gorie 6 D finir alors ce qu est une onde progressive une dimension b Mesure de la c l rit d une onde a Sur une cuve onde Une cuve onde est un disposit
3. if qui permet de visualiser les ondes qui apparaissent sur l eau En frappant un point la surface de l eau on observe la formation de rides circulaires centr es au point d impact 1 Observer la vid o montrant la propagation des ondes sur l eau ouvrir R gressi Fichier Nouveau R gavi et lecture d une vid o 2 La propagation de cette onde est elle 1 dimension Justifier 3 Rappeler la formule permettant de calculer la c l rit v la distance d parcourue et At la dur e coul e Pour une onde on ne dit pas vitesse mais c l rit 4 Si la c l rit de l onde est constante quel type de graphique doit on s attendre entre det At 5 Proposer un protocole permettant de d terminer la c l rit de cette onde Le mettre en uvre apr s validation par le professeur Voir mode d emploi R gressi b C l rit du son classique du bac Dans cette partie vous allez mesurer la c l rit des ondes ultrasonores dans l air de plus votre mesure sera accompagn e d une incertitude Principe L metteur met une salve d ultrasons l instant t et le r cepteur la re oit avec un d calage t est donc le temps de parcourt de la distance d par les ultrasons Le but est donc de mesurer le temps 7 pour remonter la c l rit v des ultrasons R aliser le montage ci dessous Revoir mode d emploi d un oscilloscope ph 1D R cepteur A fixe R cepte
4. ur B mobile metteur ultrasonore NUN PE A ER NENN Vers oscillo Vers g n rateur N 15 1 Reproduire rapidement les courbes obtenues sur l oscilloscope Indiquer dessus le retard 2 Faire une mesure de d et t et indiquer leurs incertitudes Ad et Ar Remarque sans aucune autre indication on prendra la demi graduation comme incertitude de lecture 3 En d duire une valeur de la c l rit v du son dans l air ainsi que son incertitude absolue Av crire le r sultat final sous la forme v Av 2 2 2 Donn e incertitude relative jar as Ar V MPEP 4 La pr cision est elle bonne Pour cela calculer l incertitude relative a _ YRT th o M Kelvin et M est la masse molaire du gaz ici c est de l air donc M 0 029 kg mo donc 29 g mol et y 1 4 La c l rit th orique du son ou ultrason est donn par v ou R 8 314 J K mol et T est la temp rature en 5 Mesurer la temp rature T est calculer la c l rit th orique des ultrasons La valeur th orique se trouve t elle dans l intervalle de confiance b L incertitude avec les statistiques 1 Rassembler dans un tableau les valeurs exp rimentales obtenues par les diff rents groupes Ces valeurs sont elles toutes identiques 2 Calculer la valeur moyenne v de la c l rit ainsi que son cart type 6n 1 Utiliser votre calculatrice ou un tableur Ois y 3 Calculer alors l incertitude absolue
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