Réponse : 1. Une chauve-souris perçoit l'écho de sa salve 0,5 s après l'avoir émise. À quelle distance de l'obstacle se trouve-t-elle (c = 340 m/s) ?
La vitesse du son dans l'air est de 340 m/s. Si la chauve-souris perçoit l'écho de sa salve 0,5 s après l'avoir émise, cela signifie que le son a parcouru deux fois la distance entre la chauve-souris et l'obstacle. On peut donc calculer la distance entre la chauve-souris et l'obstacle en utilisant la formule suivante :
distance = vitesse du son x temps de parcours / 2
Dans ce cas, la distance est égale à :
distance = 340 m/s x 0,5 s / 2 = 85 m
La chauve-souris se trouve donc à 85 m de l'obstacle.
2. La longueur d'onde du signal émis est voisine de la précision avec laquelle une chauve-souris repère un obstacle. Une chauve-souris émet un signal de fréquence 100 kHz. Calculez la longueur d'onde du signal émis et indiquez la précision avec laquelle la chauve-souris localise l'obstacle.
La longueur d'onde du signal émis peut être calculée à l'aide de la formule suivante :
longueur d'onde = vitesse de la lumière / fréquence
Dans ce cas, la vitesse de la lumière est remplacée par la vitesse du son dans l'air, qui est de 340 m/s. La fréquence est de 100 kHz, soit 100 000 Hz. On peut donc calculer la longueur d'onde comme suit :
longueur d'onde = 340 m/s / 100 000 Hz = 0,0034 m = 3,4 mm
La précision avec laquelle la chauve-souris localise l'obstacle dépend de la longueur d'onde du signal émis. Plus la longueur d'onde est petite, plus la précision est grande. Dans ce cas, la longueur d'onde est de 3,4 mm, ce qui signifie que la chauve-souris peut localiser des objets dont la taille est de l'ordre de grandeur de la longueur d'onde, soit quelques millimètres.
On sait que la distance parcourue par l'onde sonore est égale à la vitesse du son multipliée par le temps de propagation. On peut donc utiliser la formule : distance = vitesse x temps
On nous donne le temps de propagation (0,5 s) et la vitesse du son dans l'air (c = 340 m/s), donc :
distance = 340 m/sx 0,5 s distance = 170 m
La chauve-souris se trouve donc à une distance de 170 m de l'obstacle.
La longueur d'onde (λ) d'une onde sonore est donnée par la formule suivante : λ = vitesse/fréquence
On nous donne la fréquence (100 kHz) et la vitesse du son dans l'air (c = 340 m/s), donc :
λ = 340 m/s / 100 000 Hz λ = 0,0034 m
La longueur d'onde du signal émis est donc de 0,0034 m (ou 3,4 mm).
La précision avec laquelle une chauve-souris peut repérer un objet dépend de la longueur d'onde de l'onde sonore émise. Plus la longueur d'onde est petite, plus la précision est grande. Dans ce cas, la longueur d'étantonde de 0,0034 m, la précision de la chauve-souris est d'environ 3,4 mm.
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Réponse : 1. Une chauve-souris perçoit l'écho de sa salve 0,5 s après l'avoir émise. À quelle distance de l'obstacle se trouve-t-elle (c = 340 m/s) ?
La vitesse du son dans l'air est de 340 m/s. Si la chauve-souris perçoit l'écho de sa salve 0,5 s après l'avoir émise, cela signifie que le son a parcouru deux fois la distance entre la chauve-souris et l'obstacle. On peut donc calculer la distance entre la chauve-souris et l'obstacle en utilisant la formule suivante :
distance = vitesse du son x temps de parcours / 2
Dans ce cas, la distance est égale à :
distance = 340 m/s x 0,5 s / 2 = 85 m
La chauve-souris se trouve donc à 85 m de l'obstacle.
2. La longueur d'onde du signal émis est voisine de la précision avec laquelle une chauve-souris repère un obstacle. Une chauve-souris émet un signal de fréquence 100 kHz. Calculez la longueur d'onde du signal émis et indiquez la précision avec laquelle la chauve-souris localise l'obstacle.
La longueur d'onde du signal émis peut être calculée à l'aide de la formule suivante :
longueur d'onde = vitesse de la lumière / fréquence
Dans ce cas, la vitesse de la lumière est remplacée par la vitesse du son dans l'air, qui est de 340 m/s. La fréquence est de 100 kHz, soit 100 000 Hz. On peut donc calculer la longueur d'onde comme suit :
longueur d'onde = 340 m/s / 100 000 Hz = 0,0034 m = 3,4 mm
La précision avec laquelle la chauve-souris localise l'obstacle dépend de la longueur d'onde du signal émis. Plus la longueur d'onde est petite, plus la précision est grande. Dans ce cas, la longueur d'onde est de 3,4 mm, ce qui signifie que la chauve-souris peut localiser des objets dont la taille est de l'ordre de grandeur de la longueur d'onde, soit quelques millimètres.
On sait que la distance parcourue par l'onde sonore est égale à la vitesse du son multipliée par le temps de propagation. On peut donc utiliser la formule : distance = vitesse x temps
On nous donne le temps de propagation (0,5 s) et la vitesse du son dans l'air (c = 340 m/s), donc :
distance = 340 m/sx 0,5 s distance = 170 m
La chauve-souris se trouve donc à une distance de 170 m de l'obstacle.
La longueur d'onde (λ) d'une onde sonore est donnée par la formule suivante : λ = vitesse/fréquence
On nous donne la fréquence (100 kHz) et la vitesse du son dans l'air (c = 340 m/s), donc :
λ = 340 m/s / 100 000 Hz λ = 0,0034 m
La longueur d'onde du signal émis est donc de 0,0034 m (ou 3,4 mm).
La précision avec laquelle une chauve-souris peut repérer un objet dépend de la longueur d'onde de l'onde sonore émise. Plus la longueur d'onde est petite, plus la précision est grande. Dans ce cas, la longueur d'étantonde de 0,0034 m, la précision de la chauve-souris est d'environ 3,4 mm.