Période T : pour cela tu mesure la "distance temporelle" entre 2 points similaires.
Prenons les crêtes du bas : entre 2 crêtes, il y a 4 divisions.
Ca fait donc 4 millisecondes.
T = 4 ms
Fréquence f (en Hertz) : c'est le nombre d'oscillations en une seconde.
Il y a f oscillations / seconde . Chaque oscillation prend 4ms
les f oscillations prennent : f x 4 ms , et ça fait une seconde
Donc : f x T = 1 (en fait, c'est une formule du cours. On la sait ou on la retrouve).
f = 1/T = 1/ (4.10⁻³) = 1/4 10³ = 1000/4 = 250 Hz
f = 250 Hz
2)
Quelle est la relation entre l'intensité acoustique et le niveau d'intensité acoustique L en dB ?
Le décibel comme niveau d'intensité acoustique :
Les acousticiens définissent le niveau d'intensité acoustique à partir du rapport de l'intensité acoustique du son que l'on étudie à une intensité acoustique de référence fixée à I0 = 1 × 10−12 W m−2
C'est cela qui nous est donné dans l'énoncé.
Il nous reste plus qu'à faire le calcul :
L = 10 log ( 5 10 ⁻⁴ / 10⁻¹² )
L = 10 log ( 5 10 ⁻⁴ . 10 ¹² )
L = 10 log ( 5 . 10 ⁸ )
L = 10 ( log ( 5) + log( 10 ⁸ ) )
L = 10 ( log ( 5) + 8 )
L = 80 + 10 x log ( 5)
L = 87 dB
3) Pour calculer la puissance acoustique (en Watt) on va utiliser
la formule qu'on nous a donné : Intensité I = P /S
Donc : P = I . S
On connait I = 5 10 ⁻⁴ W.m⁻²
qu'on peut aussi noter I = 5 10 ⁻⁴ W / m²
On retrouve Intensité = Puissance P / Surface
Bon et la surface, c'est la surface de quoi ?
On dit que c'est la surface de la sphère de centre la source et de rayon 10 m
S = 4 π R² = 400 π
Donc P = 5 10 ⁻⁴ x 400 π = 2000 π 10 ⁻⁴ = 2 .10³ π 10 ⁻⁴ = 0,2 π
P = 0,2 π (W) soit 0,628 W
niveau sonore à 20 m ?
à 20 m : I = 0,2 π /4 π 20²
= 0,2 /4 x400 = 0,2 / 1600 = 2/16 000 = 1/8 000
= 1/8 . 10·³ = 0,125 10·³ =
I = 1,25 10 ⁻⁴ W / m² à 20 m, soit 4 fois moins que celle à 10 m, ce qui est cohérent : quand le rayon double, la syrface de la sphère est multipliée par 4, et la puissance se dilue du même facteur. L'intensité est donc divisée par 4
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Réponse :
Explications étape par étape :
1)
Période T : pour cela tu mesure la "distance temporelle" entre 2 points similaires.
Prenons les crêtes du bas : entre 2 crêtes, il y a 4 divisions.
Ca fait donc 4 millisecondes.
T = 4 ms
Fréquence f (en Hertz) : c'est le nombre d'oscillations en une seconde.
Il y a f oscillations / seconde . Chaque oscillation prend 4ms
les f oscillations prennent : f x 4 ms , et ça fait une seconde
Donc : f x T = 1 (en fait, c'est une formule du cours. On la sait ou on la retrouve).
f = 1/T = 1/ (4.10⁻³) = 1/4 10³ = 1000/4 = 250 Hz
f = 250 Hz
2)
Quelle est la relation entre l'intensité acoustique et le niveau d'intensité acoustique L en dB ?
Le décibel comme niveau d'intensité acoustique :
Les acousticiens définissent le niveau d'intensité acoustique à partir du rapport de l'intensité acoustique du son que l'on étudie à une intensité acoustique de référence fixée à I0 = 1 × 10−12 W m−2
C'est cela qui nous est donné dans l'énoncé.
Il nous reste plus qu'à faire le calcul :
L = 10 log ( 5 10 ⁻⁴ / 10⁻¹² )
L = 10 log ( 5 10 ⁻⁴ . 10 ¹² )
L = 10 log ( 5 . 10 ⁸ )
L = 10 ( log ( 5) + log( 10 ⁸ ) )
L = 10 ( log ( 5) + 8 )
L = 80 + 10 x log ( 5)
L = 87 dB
3) Pour calculer la puissance acoustique (en Watt) on va utiliser
la formule qu'on nous a donné : Intensité I = P /S
Donc : P = I . S
On connait I = 5 10 ⁻⁴ W.m⁻²
qu'on peut aussi noter I = 5 10 ⁻⁴ W / m²
On retrouve Intensité = Puissance P / Surface
Bon et la surface, c'est la surface de quoi ?
On dit que c'est la surface de la sphère de centre la source et de rayon 10 m
S = 4 π R² = 400 π
Donc P = 5 10 ⁻⁴ x 400 π = 2000 π 10 ⁻⁴ = 2 .10³ π 10 ⁻⁴ = 0,2 π
P = 0,2 π (W) soit 0,628 W
niveau sonore à 20 m ?
à 20 m : I = 0,2 π /4 π 20²
= 0,2 /4 x400 = 0,2 / 1600 = 2/16 000 = 1/8 000
= 1/8 . 10·³ = 0,125 10·³ =
I = 1,25 10 ⁻⁴ W / m² à 20 m, soit 4 fois moins que celle à 10 m, ce qui est cohérent : quand le rayon double, la syrface de la sphère est multipliée par 4, et la puissance se dilue du même facteur. L'intensité est donc divisée par 4
à 20 m :
L = 10 log ( 1,25 10 ⁻⁴ / 10⁻¹² )
L = 10 log ( 1,25 10 ⁻⁴ 10¹² )
L = 10 log ( 1,25 10⁸ )
L = 10 (log ( 1,25) +log( 10⁸ ))
L = 10 (log ( 1,25) + 8 )
L = 10 log ( 1,25) + 80
L = 80,97 dB