Un sonar émet une salve d'ultrasons et reçoit l'écho d'une épave 1,2 s…

Exercice d'entraînement · niveau 2 · physique (première), chapitre 7 — Ondes mécaniques · Retards, échos et distances

Énoncé

Un sonar émet une salve d'ultrasons et reçoit l'écho d'une épave $1, 2$ s plus tard ( $c = 1500 m / s$ ).

À quelle distance se trouve l'épave ?
La salve dure $5, 0$ ms. En deçà de quelle distance l'écho reviendrait-il pendant l'émission, donc inexploitable ?

Corrigé

1. Aller-retour : $d = \frac{c Δ t}{2} = \frac{1 500 \times 1 , 2}{2} = 9, 0 \times 1 0^{2}$ m.

2. L'écho revient au bout de $2 d / c$ ; il faut $2 d / c > 5, 0 \times 1 0^{- 3}$ s, soit

$d > \frac{c \times 5 , 0 \times 1 0 ^{- 3}}{2} = \frac{1 500 \times 5 , 0 \times 1 0 ^{- 3}}{2} = 3, 8 m .$

En deçà de $\approx 4$ m, la salve n'est pas terminée quand l'écho arrive : c'est la zone aveugle de tout sonar, et la raison pour laquelle on raccourcit les salves lorsqu'on veut sonder près.

Piège : le facteur $2$ , encore — il intervient dans les deux questions.

Les autres exercices de ce chapitre Le cours du chapitre

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