TPultrasonsCorrige

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Corrigé du TP: Mesure de la célérité des ultrasons dans l’air
Mesures en accord avec les animations qui sont sur le site physiquepovo.com
Erreurs à éviter:
• Toutes les mesures de longueur doivent être assez grandes pour minimiser l’erreur relative sur ces mesures… au moins 30cm.
• Attention aux chiffres significatifs sur les mesures : longueurs à 1mm près, mesures sur l’oscilloscope à 2 dixièmes de divisions près.
Les ultrasons sont des ondes sonores de fréquence N supérieure à celle des sons les plus aigus perceptibles par l’oreille humaine ( N supérieure à 20.103Hz ).
Ils sont donc inaudibles pour nous (mais audibles par certains animaux).
Matériel disponible sur la paillasse:
• Emetteur d'ultrasons alimenté par un générateur de tension continue 15V
• 2 récepteurs d'ultrasons reliés aux entrées A et B d'un oscilloscope bicourbe par des cables blindés pour limiter l'influence des ondes électromagnétiques ambiantes.
• 1 banc d'optique gradué en mm

Méthode n°1 : l’émetteur doit être positionné sur « salves courtes »
Nous utilisons ici un générateur de salves d’ultrasons :
Il émet des ultrasons pendant une durée brève, puis n’émet plus rien, avant de réémettre, et ceci de façon périodique.
• Déduire de ces explications la définition d’une salve.
Une salve correspond à une émission d'ultrasons pendant une durée limitée, encadrée par des temps de silence.


Déterminer la période T1 des salves et la période T2 des ultrasons en détaillant le calcul et en évaluant les incertitudes.
Période T1 des salves → mesure sur l'écran: 8,3±0,2cm calibre:0,5ms/cm
→ T1= 8,3x0,5.10–3= 4,15.10–3s et ∆T1= 0,2x0,5.10–3= 0,1.10–3s
T1= 4,1.10–3± 0,1.10–3s
→ T1= 4,15.10–3± 0,1.10–3s
Période T2 des ultrasons → mesure sur l'écran: 8,6±0,2cm calibre:50µs/cm Nb de périodes mesurées:10
→ T2= 8,6x50.10–6 /10= 4,3.10–5s et ∆T2= 0,2x50.10–6 /10= 0,1.10–5s
→ T2= 4,3.10–5± 0,1.10–5s
T2= 4,3.10–5± 0,1.10–5s
Remarque: La fréquence des U.S. est F2 =1/T2 = 23.103Hz. Elle est bien inaudible pour

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