Cours Stage - Émission et perception d’un son

Exercice - Les ondes sonores

L'énoncé

La plupart des animaux marins, comme les baleines ou les dauphins, communiquent entre eux par des sons émis à des certaines fréquences. Cela leur permet d’indiquer leur position, leur état, etc.

Les baleines émettent des sons sur une domaine de fréquence allant de 30Hz à 8000Hz.

Le niveau sonore des sons émis est de l’ordre de 140dB.

 

Document 1 : Echelle des niveaux d’intensité sonores

 

 

Document 2 : Fréquences audibles selon les espèces

 

 

 


Question 1

Déterminer l’intervalle des périodes des ondes sonores émises par la baleine.

Pour les premières fréquences de 30Hz, la période est égale à :

$T = \dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{30} = 0,03 s = 30ms$

 

Pour les dernières fréquences (8000 Hz), la période est égale à :

 $T = \dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{8000} = 0,000125 s = 0,125ms$

Déterminer la période pour chaque extremum. Cela constituera l’intervalle.


La fréquence est l’inverse de la période.

Question 2

Les ondes sonores reçues sont-elles audibles pour l’Homme ?

L’Homme peut entendre des sons allant de 20Hz à 20 000 Hz. Par conséquent, peu importe la fréquence d’émission des sons des baleines, l’Homme les entend.

Utiliser le domaine des fréquences audibles par l’Homme.

Question 3

Selon le document 1, dans quelle catégorie se classent les sons émis par les baleines ?

Les sons émis par les baleines se classent dans la catégorie des sons exceptionnels, aux dommages irréversibles pour les oreilles humaines.

Question 4

Les dauphins émettent, quant à eux, des sons à des fréquences moyennes de 120 kHz.

Quelle est leur période ? L’Homme perçoit-il les sons émis par les dauphins ? Comment les appelle-t-on ?

120 kHz = 120 000 Hz.

Cette fréquence est bien au-dessus du domaine des sons audibles par l’Homme. On appelle ces sons, des sons à très hautes fréquences : des ultrasons.

 $T = \dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{120 000} = 0,00000833s = 0,00833ms$

Comparer la fréquence des sons au domaine audible par l’Homme.


La fréquence est l’inverse de la période.

Question 5

D’après le document 2, quelles espèces peuvent entendre les ultrasons ?

Le cheval, le chien, la vache, le furet, le lapin, la gerbille, l’opossum, le rat albinos, le chat, la chauve-souris et le dauphin sont capables d’entendre les ultrasons.

Les ultrasons sont les sons émis au-delà de 20kHz.