Lire un signal sonore

Exercice de TD · niveau 2 · enseignement scientifique (première), chapitre 11 — Son et musique

Énoncé

Sur l'écran d'un oscilloscope réglé sur $2, 0$ ms par division, un signal sinusoïdal accomplit $5$ motifs complets sur $10$ divisions. 1. Calculer la période du signal. 2. En déduire sa fréquence. 3. Ce son est-il audible ? 4. Quelle est sa longueur d'onde dans l'air ( $v = 340$ m $\cdot$ s $^{- 1}$ ) ? 5. Pourquoi mesure-t-on cinq motifs plutôt qu'un seul ?

Corrigé

1. Dix divisions représentent $10 \times 2, 0 = 20$ ms, soit $20 \times 1 0^{- 3}$ s, pour $5$ motifs. Donc $T = \frac{20 \times 1 0 ^{- 3}}{5} = 4, 0 \times 1 0^{- 3} s = 4, 0 ms.$

2. $f = \frac{1}{T} = \frac{1}{4 , 0 \times 1 0 ^{- 3}} = 250$ Hz.

3. Oui : $250$ Hz est bien compris entre $20$ Hz et $20000$ Hz. C'est un son plutôt grave, proche du si grave d'un chanteur.

4. $λ = \frac{v}{f} = \frac{340}{250} = 1, 36$ m.

5. Parce que l'erreur de lecture, de l'ordre d'un dixième de division, est la même quel que soit le nombre de motifs mesurés. En la répartissant sur cinq périodes, on divise par cinq l'incertitude relative sur $T$ . C'est une règle générale de la mesure : mesurer plusieurs fois la même chose d'un seul coup vaut mieux que mesurer une fois.

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Un blocage sur cet exercice ? Le tuteur d'Adloun guide par questions, sans donner la réponse.