Interrogation — Ch13 : Ondes mécaniques : célérité et retard

Nom : _______________ Prénom : _______________ Date : __________

Exercice 1 — Onde mécanique (vrai/faux) (3 pts)

Pour chaque affirmation, indique si elle est vraie ou fausse (justifie en une phrase) :

1. Une onde mécanique transporte de la matière. ☐ Vrai ☐ Faux
2. La célérité d'une onde dépend du milieu de propagation. ☐ Vrai ☐ Faux
3. Une onde sonore peut se propager dans le vide. ☐ Vrai ☐ Faux

Exercice 2 — Distance d'un orage (4 pts)

Pendant un orage, on compte un retard \(\Delta t = 8{,}0\) s entre l'éclair (vu quasi instantanément) et le tonnerre.

1. Pourquoi voit-on l'éclair avant d'entendre le tonnerre ?
2. Calcule la distance \(d\) de l'orage. Exprime le résultat en km.

Exercice 3 — Mesurer une célérité (4 pts)

Sur le sol, une onde sismique parcourt une distance \(d = 510\) m entre l'épicentre et un capteur. Le capteur enregistre la secousse avec un retard \(\tau = 1{,}5\) s.

1. Quelle relation relie \(v\), \(d\) et \(\tau\) ?
2. Calcule la célérité \(v\) de cette onde dans le sol (en m/s).

Exercice 4 — Retard sur une corde (4 pts)

On crée une perturbation à l'extrémité d'une corde tendue. La célérité y est \(v = 12\) m/s. Un point M est situé à \(d = 3{,}0\) m de la source. La source démarre son mouvement à l'instant \(t = 0\).

1. Calcule le retard \(\tau\) du point M.
2. À quel instant M reproduit-il le mouvement de la source ?

Exercice 5 — Longueur d'onde et sonar (5 pts)

Partie A. Un haut-parleur émet un son de fréquence \(f = 200\) Hz dans l'air (\(v = 340\) m/s).

1. Calcule la période \(T\) du son.
2. Calcule la longueur d'onde \(\lambda\).

Partie B. Un bateau émet un signal sonore vers le fond marin. L'écho revient \(\Delta t = 0{,}80\) s plus tard (\(v = 1500\) m/s dans l'eau).

3. Quelle distance totale le son a-t-il parcourue ?
4. En déduire la profondeur \(h\) du fond. (Attention à l'aller-retour.)

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