La profondeur lue par un sondeur

Exercice de TD · niveau 2 · physique (seconde), chapitre 4 — Signaux Sonores · Propagation du son : milieu, écho et sonar

Énoncé

Un bateau équipé d'un sondeur émet vers le fond marin une salve d'ultrasons. L'écho revient $t = 0, 10 s$ après l'émission. La célérité du son dans l'eau vaut $v_{eau} = 1500 m \cdot s^{- 1}$ . 1. Calculer la distance totale parcourue par les ultrasons. 2. En déduire la profondeur de l'eau sous le bateau. 3. Pourquoi ce dispositif ne fonctionnerait-il pas au-dessus de la surface, dans l'air, avec la même durée mesurée ?

Corrigé

1. $d = v_{eau} \times t = 1500 \times 0, 10 = 150 m$ . 2. Cette distance est un aller-retour : $ℓ = \frac{d}{2} = \frac{150}{2} = 75 m$ . 3. Dans l'air, la célérité n'est que de $340 m \cdot s^{- 1}$ : la même durée de $0, 10 s$ correspondrait à $d = 34 m$ , soit une distance de $17 m$ seulement. La célérité dépend du milieu, il faut donc utiliser celle du milieu réellement traversé.

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