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Questions and Answers
Quelle propriété représente le module élastique longitudinal dans le contexte des ondes mécaniques?
Quelle propriété représente le module élastique longitudinal dans le contexte des ondes mécaniques?
- L'amplitude de l'onde
- La masse volumique
- La vitesse de propagation de l'onde
- Le rapport de la contrainte sur la déformation (correct)
L'ordre de grandeur de la vitesse des ondes acoustiques dans un solide est typiquement de l'ordre de quelques mètres par seconde.
L'ordre de grandeur de la vitesse des ondes acoustiques dans un solide est typiquement de l'ordre de quelques mètres par seconde.
False (B)
Comment est définie mathématiquement la dilatation dans le contexte de la formule des ondes acoustiques?
Comment est définie mathématiquement la dilatation dans le contexte de la formule des ondes acoustiques?
d = dE(x,t)/dx
La vitesse de propagation du son dans l'air est d'environ ______ m/s.
La vitesse de propagation du son dans l'air est d'environ ______ m/s.
Associez les concepts suivants avec leurs descriptions correspondantes:
Associez les concepts suivants avec leurs descriptions correspondantes:
Quelle est la relation entre l'impédance Z, la masse volumique ρ, et la célérité c?
Quelle est la relation entre l'impédance Z, la masse volumique ρ, et la célérité c?
L'impédance caractéristique est indépendante des propriétés du milieu dans lequel l'onde se propage.
L'impédance caractéristique est indépendante des propriétés du milieu dans lequel l'onde se propage.
Quelle est l'unité de l'impédance acoustique?
Quelle est l'unité de l'impédance acoustique?
Pour qu'une équation d'onde acoustique en tranche fluide soit valide, la distance inter-atomes doit être très ______ par rapport à la longueur d'onde.
Pour qu'une équation d'onde acoustique en tranche fluide soit valide, la distance inter-atomes doit être très ______ par rapport à la longueur d'onde.
Associez les conditions de validité des équations d'ondes acoustiques dans un fluide avec leurs descriptions:
Associez les conditions de validité des équations d'ondes acoustiques dans un fluide avec leurs descriptions:
Quelle est la formule correcte pour calculer la puissance instantanée d'une onde?
Quelle est la formule correcte pour calculer la puissance instantanée d'une onde?
La puissance transmise est égale à la puissance émise, sans perte d'énergie.
La puissance transmise est égale à la puissance émise, sans perte d'énergie.
Comment s'exprime l'intensité acoustique I_ac en fonction de l'impédance et de la vitesse efficace?
Comment s'exprime l'intensité acoustique I_ac en fonction de l'impédance et de la vitesse efficace?
Le niveau sonore s'exprime en décibels (dB), où 1 dB est égal à ______ Bel.
Le niveau sonore s'exprime en décibels (dB), où 1 dB est égal à ______ Bel.
Associez les termes électriques avec leurs expressions respectives:
Associez les termes électriques avec leurs expressions respectives:
Dans le contexte d'un signal électrique se propageant dans une direction, quelle est la relation entre la tension u(x,t) et le courant i(x,t)?
Dans le contexte d'un signal électrique se propageant dans une direction, quelle est la relation entre la tension u(x,t) et le courant i(x,t)?
L'impédance électrique est toujours égale à l'impédance acoustique.
L'impédance électrique est toujours égale à l'impédance acoustique.
Quelle est la valeur typique de l'impédance caractéristique d'un câble coaxial?
Quelle est la valeur typique de l'impédance caractéristique d'un câble coaxial?
Lorsqu'il y a un déphasage, L doit être significativement ______ que lambda
Lorsqu'il y a un déphasage, L doit être significativement ______ que lambda
Associez les termes suivants avec leurs équations :
Associez les termes suivants avec leurs équations :
Flashcards
K/ρ₀
K/ρ₀
Module élastique longitudinal, lié à la rigidité d'un matériau. Plus grand pour les solides.
Ordre de Grandeur K/χ
Ordre de Grandeur K/χ
Ordre de grandeur typique du module d'élasticité volumique.
Ordre de Grandeur ρ
Ordre de Grandeur ρ
Ordre de grandeur typique de la masse volumique.
Loi de Hooke
Loi de Hooke
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Vitesse du son
Vitesse du son
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Impédance acoustique (Z)
Impédance acoustique (Z)
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Ψ(x,t)
Ψ(x,t)
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[Z]
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Hyp validité
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dist inter-atory
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Cas
Cas
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Study Notes
Ondes Mécaniques
- K/ρ₀ représente le module élastique longitudinal
- C'est égal à λ/χ pour un fluide et caractérise le métal pour un solide
- L'ordre de grandeur de λ/χ est de 10 à 100 GPa.
- L'ordre de grandeur de ρ (rhô) est de 10³ à 10⁴ kg/m³.
- L'ordre de grandeur de la vitesse des ondes acoustiques dans un solide est de l'ordre de km/s.
Ondes Acoustiques (Ac)
- Formule liée aux ondes acoustiques impliquent la dilatation et la loi de Hooke.
- Loi de Hooke: d = -χΨ
- La dilatation est définie comme d = δE(x,t)/δx = lim (δx→0) (élongation/longueur initiale).
- La vitesse particulière est donnée par v(x,t) = v(x,t)•eₓ = ∂E(x,t)/∂t • eₓ.
- La vitesse de propagation du son est c_son = √(λ/ρ) ≈ √(χ⁻¹/ρ)
- La vitesse du son dans l'air (c_son air) est d'environ 340 m/s.
- La vitesse du son dans l'eau (c_son eau) est d'environ 1500 m/s.
Propagation d'une Onde dans une Direction
- Z = ρc et Z = 1/Xc et Z = √(ρ/λ)
- Z est l'unité de Rayleigh [Z] = ML⁻²T
- Ψ(x,t) = ρc v(x,t) = ψ(x,t) = ± Z v(x,t)
- Décrit une onde croissante ou décroissante se propageant sans perturbation.
- v(x,t) = Ψ/Z • n, où n indique le sens de la propagation.
- Zair (impédance acoustique de l'air) ≈ 400 Rayl.
- Zeau (impédance acoustique de l'eau) ≈ 1,5 x 10⁶ Rayl.
Hypothèses de Validité pour une Onde Acoustique en Tranche Fluide
- La distance inter-atomes doit être <<< δx <<< λ.
- δx représente la résolution spatiale suffisante du milieu continu.
- d_max <<< 1 pour conserver la linéarité acoustique.
Puissance et Intensité Acoustique
- Π (vecteur de Poynting) = v (vecteur vitesse) × ψ(x,t).
- Puissance instantanée = Π (vecteur)
- Puissance transmise = P_iers émis = -d/dt (énergie contenue onde)
- Égal au flux de Π à travers la surface délimitant le volume.
- Intensité acoustique I_ac = <|Π|> (moyenne temporelle du vecteur de Poynting).
Onde Plane
- Dans le cas d'une onde plane se propageant sans distorsion I_ac = Z ψ_eff² = (1/Z) ψ_eff⁴ , où ψ_eff est la valeur efficace de la pression acoustique.
Niveau Sonore
- 1 dB (décibel) = 10 Bel (unité de niveau sonore).
- Niveau sonore en dB = 10 log₁₀ (I_ac / I₀)
Électrique
- Celec = 1/√(LI)
- Z = Lc = √(L/I) = 1/(Ic)
Signaux Électriques
- Un signal se propageant dans une direction u(x,t) = ± Z i(x,t), où u représente la tension et i le courant.
- Ordre de grandeur de l'impédance d'un câble coaxial Z_cable ≈ 50 Ω.
- Impédance électrique en Ohms pour les câbles (Z_elec ≠ Z_ac).
- Toute résistance a une impédance, mais l'inverse n'est pas forcément vrai.
- u(x,t) est la tension entre l'âme et le blindage pour une abscisse donnée.
Déphasage
- L << λ implique un ΔΦ ≈ 0, ce qui signifie que Φ est presque constant (≈0) partout sur la longueur L
Conditions d'Application de Kirchhoff
- δx << λ , où δx est une petite variation de position et λ est la longueur d'onde.
Puissance Instantanée et Moyenne Véhiculée par une Onde
- Puissance instantanée P(x,t) = u(x,t) * i(x,t)
- Dépend de la tension et du courant à un point et moment donnés.
- Puissance moyenne P =
- Moyenne du produit de la tension et du courant.
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