Questions 11
Proposé par Kwiiz.ch

Les ondes

Kwiiz de physique (Secondaire II) sur les ondes : transport d'énergie sans transport de matière, relation $v = \lambda f$, propagation du son, effet Doppler, résonance, écho et diffraction. Avec de vraies surprises (le silence de l'espace, la sirène qui change de note, le son plus rapide dans l'eau, le pont qui s'effondre par résonance, le décalage vers le rouge des galaxies) et un peu de calcul. Aligné sur l'objectif GYM PAM 2 (étude des ondes, GYM2) du plan d'études gymnasial.

Objectif du Plan d'études romand (PER)

GYM PAM 2 — Option spécifique : physique et applications des mathématiques.

Aperçu des questions

1Dans l'espace, l'explosion d'une étoile ne produit aucun son audible pour un vaisseau qui passerait à proximité.
VraiFaux
2Quand une vague traverse l'océan sur des kilomètres, qu'est-ce qui se déplace réellement d'un bout à l'autre ?
De l'énergie ; l'eau, elle, monte et descend sur placeUne masse d'eau qui se déplace réellement vers le rivage lointainL'eau de surface, poussée en avant par le ventLa pression, qui comprime peu à peu l'eau devant la vague
3Une onde a une longueur d'onde de $1{,}5$ m et une fréquence de $200$ Hz. Quelle est sa vitesse de propagation (en m/s) ?
4Le son se propage plus vite dans l'air que dans l'eau.
VraiFaux
5Pourquoi la sirène d'une ambulance paraît-elle plus aiguë quand elle approche, puis plus grave quand elle s'éloigne ?
La vitesse de l'ambulance s'ajoute au son à l'aller, s'en retranche au retourLes ondes sont comprimées à l'approche, étirées à l'éloignementLe volume monte puis baisse, et l'oreille le confond avec la hauteurL'écho de la sirène sur les bâtiments décale la note perçue
6Tu vois un éclair, puis tu entends le tonnerre $6$ s plus tard. À quelle distance (en m) la foudre est-elle tombée ? (vitesse du son ≈ $340$ m/s)
7Associe chaque phénomène ondulatoire à un exemple concret.

À associer par paires :

Onde transversaleOnde longitudinaleÉchoDiffraction
la bosse qui court sur une corde qu'on secoue de haut en basle son qui contourne le coin d'un mur pour t'atteindrele son, fait de zones d'air tour à tour comprimées et détenduesta voix qui te revient après avoir frappé une falaise
8L'oreille humaine peut entendre n'importe quel son, du moment qu'il est émis assez fort.
VraiFaux
9Pourquoi une troupe de soldats doit-elle rompre le pas (cesser de marcher en cadence) pour traverser un pont ?
Le martèlement régulier de leurs pas finit par fissurer le tablierLa charge d'un groupe serré dépasse la limite que le pont supporteLeur cadence peut entrer en résonance avec le pont et l'ébranlerL'onde de choc de chaque pas se réfléchit sur les piliers du pont
10Tu cries face à une falaise et ton écho te revient $3$ s plus tard. À quelle distance (en m) se trouve la falaise ? (vitesse du son ≈ $340$ m/s)
11La lumière des galaxies lointaines est « étirée » vers le rouge (décalée vers les grandes longueurs d'onde). Qu'en déduisent les astronomes ?
Que ces galaxies sont surtout composées d'étoiles rouges et froidesQue la lumière perd de l'énergie sur le trajet et rougit (« lumière fatiguée »)Que la poussière intergalactique filtre le bleu et ne laisse passer que le rougeQue ces galaxies s'éloignent : l'Univers est en expansion

Les bonnes réponses se découvrent en jouant le Kwiiz.