Quiz: Introduction aux ondes sonores et Doppler — 12 domande

1. Quelle grandeur caractérise la puissance énergétique reçue par l’oreille en tant qu’énergie transportée par l’onde par unité de temps et par unité de surface ?

A. La longueur d’onde sonore

B. La fréquence sonore

C. L’intensité sonore

D. Le niveau d’intensité sonore

Answer: (C)

Spiegazione

L’intensité sonore correspond bien à l’énergie transportée par unité de temps et de surface, et se note I. Le niveau d’intensité sonore est une autre grandeur, exprimée en décibels.

2. Quelle expression relie l’intensité sonore I à la puissance P reçue sur une surface S ?

A. I = S / P

B. I = P + S

C. I = P × S

D. I = P / S

Answer: (D)

Spiegazione

L’intensité sonore est définie comme la puissance par unité de surface, donc I = P/S. Les autres expressions ne correspondent pas à cette définition physique.

3. Quelle formule donne le niveau d’intensité sonore L à partir de l’intensité I et du seuil d’audibilité I0 ?

A. L = 10·log(I/I0)

B. L = 10·(I − I0)

C. L = I/I0

D. L = 10·log(I0/I)

Answer: (A)

Spiegazione

Le niveau d’intensité sonore en décibels est donné par L = 10·log(I/I0). Il ne varie donc pas linéairement avec I.

4. Quel appareil permet de mesurer le niveau d’intensité sonore en décibels ?

A. Un sonomètre

B. Un voltmètre

C. Un baromètre

D. Un tachymètre

Answer: (A)

Spiegazione

Le sonomètre est l’appareil utilisé pour mesurer le niveau d’intensité sonore. Les autres instruments mesurent d’autres grandeurs physiques.

5. Pourquoi le niveau d’intensité sonore diminue-t-il lorsqu’on s’éloigne d’une source ponctuelle ?

A. Parce que l’énergie se répartit sur une surface de plus en plus grande

B. Parce que l’onde se transforme en onde lumineuse

C. Parce que la fréquence de l’onde diminue automatiquement

D. Parce que la puissance de la source augmente avec la distance

Answer: (A)

Spiegazione

L’atténuation géométrique vient de la répartition de l’énergie sur une surface plus grande quand la distance augmente. Ce n’est pas dû à une baisse automatique de fréquence.

6. Quelle relation donne l’intensité d’une onde sphérique émise par une source ponctuelle à la distance r ?

A. I = P/(4πr²)

B. I = 4πr/P

C. I = P·4πr²

D. I = P/r

Answer: (A)

Spiegazione

Pour une source ponctuelle émettant des ondes sphériques, l’intensité décroît comme l’inverse du carré de la distance : I = P/(4πr²). Cela traduit la dilution de l’énergie sur une sphère.

7. Que mesure l’atténuation par absorption A dans le cas d’un matériau traversé par une onde sonore ?

A. L’efficacité du matériau à réduire la transmission du bruit

B. La quantité de réflexion produite par la paroi

C. La fréquence émise par la source

D. La vitesse de propagation du son dans l’air

Answer: (A)

Spiegazione

L’atténuation par absorption quantifie l’efficacité d’un matériau à réduire la transmission du bruit. Elle concerne donc la part d’onde absorbée par le matériau.

8. Quelle relation permet de calculer l’atténuation par absorption A ?

A. A = Iincident / Itransmis

B. A = Lincident − Ltransmis

C. A = Iincident + Itransmis

D. A = Ltransmis − Lincident

Answer: (B)

Spiegazione

L’atténuation par absorption est la différence entre le niveau incident et le niveau transmis. Un matériau plus efficace donne une valeur de A plus grande.

9. Dans quel cas l’effet Doppler se manifeste-t-il ?

A. Quand la distance entre l’émetteur et le récepteur varie

B. Quand la surface de réception augmente

C. Quand l’amplitude de l’onde reste constante

D. Quand le milieu devient parfaitement immobile

Answer: (A)

Spiegazione

L’effet Doppler correspond à un décalage entre fréquence émise et fréquence reçue lorsque la distance entre émetteur et récepteur change. C’est cette variation relative qui modifie la fréquence perçue.

10. Si un émetteur sonore se rapproche d’un récepteur, comment évolue la fréquence perçue ?

A. Elle augmente

B. Elle diminue

C. Elle reste identique

D. Elle devient nulle

Answer: (A)

Spiegazione

Quand la source se rapproche, le son est perçu plus aigu, donc la fréquence reçue augmente. À l’inverse, l’éloignement la fait diminuer.

11. Quelle application du Doppler utilise des ondes ultrasonores pour déterminer la vitesse d’écoulement sanguin ?

A. L’imagerie médicale ultrasonore

B. Le radar routier

C. La mesure du niveau sonore

D. L’astronomie spectrale

Answer: (A)

Spiegazione

En imagerie médicale, les ondes ultrasonores permettent d’estimer la vitesse du sang grâce à l’effet Doppler. Le radar routier, lui, concerne les véhicules avec des ondes électromagnétiques.

12. En astronomie, qu’indique un décalage des raies vers le rouge ?

A. La source devient stationnaire

B. La source n’émet plus de rayonnement

C. La source s’éloigne de la Terre

D. La source se rapproche de la Terre

Answer: (C)

Spiegazione

Un décalage vers le rouge traduit un éloignement de la source par rapport à la Terre. Un rapprochement se manifeste au contraire par un décalage vers le bleu.