ÉVALUATION EXPÉRIMENTALE EN BACCALAURÉAT PROFESSIONNEL.
MESURE DE LA CÉLÉRITÉ DU SON.

Dans la suite du document, ce symbole signifie “ Appeler le professeur ”. 

BUTS DES MANIPULATIONS :

- accorder un couple émetteur-récepteur d'ultrasons
- régler un oscilloscope
- déterminer la célérité du son.
- comparer le résultat obtenu avec la valeur théorique.

PAR POSTE CANDIDAT :

- un ensemble TRANSMETTEUR - RECEPTEUR à ULTRASONS (40 kHz) montés sur support , le 	récepteur est  muni de diodes permettant un accord rapide des transducteurs.

- un G.B.F. (générateur basses fréquences)

- un fréquencemètre

- un oscilloscope double voie

- une règle ou un ‘’mètre’’

- 8 fils conducteurs

- un thermomètre.

GÉNÉRALITÉS :

	L’onde sonore se déplace dans l’air avec une vitesse appelée célérité c du son dans l’air. 

TRAVAIL À  RÉALISER :

		1-Accord de l'émetteur et du récepteur à ultrasons :

	Réaliser le montage suivant :

	Faire vérifier votre montage

Placer l'un contre l'autre l'émetteur et le récepteur.

	l Régler précisément le G.B.F. ( vers 40 000 Hz ) pour que les diodes fixées sur le récepteur 			s'allument. Émetteur et récepteur sont alors accordés.
  f = 

	l Noter la valeur de la fréquence  f  affichée sur le fréquencemètre

	Faire vérifier cette valeur de  f  .

   T = 

	n Calculer la période  T  du signal correspondant à la valeur de  f  :

		2): Mesure de la célérité du son dans l'air :

l Réaliser  le montage ci-dessous :

l Les diodes du récepteur ne sont plus nécessaires.

l Régler l’oscilloscope :
	- Voie A (émetteur) 2 V / carreau  et  voie B (récepteur)  200 m V / carreau
	- base de temps : 20 µs / carreau
	- mode DUAL pour visualiser les deux signaux en provenance de l'émetteur et du récepteur .

	Faire  vérifier les  réglages.

													
		3- Mesures :

l Rechercher une position du récepteur proche du transmetteur qui donne deux signaux en phase. 

l Noter la distance d1 entre transmetteur et récepteur, arrondie à 1 mm.
  d1 =               mm

	Faire vérifier cette valeur.

l Faire défiler n oscillations en écartant le récepteur du transmetteur, noter d2, la nouvelle position 	pour chaque valeur de n.

l Compléter le tableau de valeurs suivants.

n	10	20	30	40	
d2 (mm)					
d=d2-d1					
d/n					

	Faire vérifier une de vos mesures

		4- Calcul de la célérité :

	n Que peut-on dire du rapport     ?

   =	

	n Calculer la valeur moyenne de ce rapport :

    =		     mm

	Par définition, ce rapport  correspond à la longeur 	d’onde  du son

	n En déduire la célérité du son en utilisant la formule suivante :

						c =  f		f : fréquence du signal

		5- Valeur théorique de la célérité  c .

   T=

n  Mesurer , en °C , la température  T  de la salle.		

	La célérité du son est donnée par la formule suivante :

								T : température de la salle

 n Calculer la valeur théorique de  c.

n Comparer cette valeur théorique avec la valeur expérimentale.

		

	
n Remettre en ordre le poste de travail.