Interférences

Phénomènes ondulatoires - Physique-Chimie Spécialité

Exercice 1 : Étudier les interférences sonores entre deux HP face à face (différences de marche et lieux d'interférences constructives)

On considère 2 hauts parleurs placés en \(\text{S}_{1}\) et \(\text{S}_{2}\) se faisant face.
Ils sont séparés de la distance \(\text{D = } 119\:\text{cm}\).
Ils émettent deux ondes sonores synchrones de fréquence \(\text{f = }1\:071\:\text{Hz}\) et en phase.
Ces deux ondes arrivent sur un micro placé au point \(\text{M}\) d'abscisse \(\text{x}\) où elles interfèrent.

Schéma de la situation
On étudie le cas où le micro est placé en \(\text{x = } 6\:\text{cm}\).
Déterminer la valeur absolue de la différence de marche entre des deux ondes émises par chacun des hauts parleurs.
On donnera le résultat avec son unité en centimètre.
Déterminer le nombre de positions du micro correspondant à des lieux d'interférences constructives.
On rappelle que la vitesse du son dans l'air est de \(\text{c}_{\text{son}} \text{ = 344 } \text{m.s}^{-1}\).

Exercice 2 : Étudier les interférences sonores à proximité d'un mur (différences de marche et lieux d'interférences destructives)

On considère un auditeur placé au point \(\text{M}\) écoutant de la musique à proximité d'un mur. La distance entre l'auditeur et le mur est \(\text{x = } 3\mbox{,}0 \times 10^{1}\:\text{cm}\)
Le son est émis par un haut-parleur placé à une distance \(\text{D = } 4\mbox{,}5\:\text{m}\) du mur.
On étudie le phénomène d'interférence entre les deux ondes suivantes : celle arrivant directement du haut-parleur à l'auditeur et celle arrivant à l'auditeur après une réflexion sur le mur.

Schéma de la situation
Déterminer la différence de marche entre des deux ondes émises par chacun des hauts parleurs.
On donnera le résultat avec son unité en centimètre.
Déterminer la fréquence la plus grave correspondant au phénomène d'interférence destructive.
On rappelle que la vitesse du son dans l'air est de \(\text{c}_{\text{son}} \text{ = 344 } \text{m.s}^{-1}\).
On donnera le résultat avec son unité en Hertz et accompagné du bon nombre de chiffres significatifs.

Exercice 3 : Étudier les interférences sonores entre deux HP face à face (différences de marche et lieux d'interférences constructives)

On considère 2 hauts parleurs placés en \(\text{S}_{1}\) et \(\text{S}_{2}\) se faisant face.
Ils sont séparés de la distance \(\text{D = } 68\:\text{cm}\).
Ils émettent deux ondes sonores synchrones de fréquence \(\text{f = }803\:\text{Hz}\) et en phase.
Ces deux ondes arrivent sur un micro placé au point \(\text{M}\) d'abscisse \(\text{x}\) où elles interfèrent.

Schéma de la situation
On étudie le cas où le micro est placé en \(\text{x = } 26\:\text{cm}\).
Déterminer la valeur absolue de la différence de marche entre des deux ondes émises par chacun des hauts parleurs.
On donnera le résultat avec son unité en centimètre.
Déterminer le nombre de positions du micro correspondant à des lieux d'interférences constructives.
On rappelle que la vitesse du son dans l'air est de \(\text{c}_{\text{son}} \text{ = 344 } \text{m.s}^{-1}\).

Exercice 4 : Étudier les interférences sonores à proximité d'un mur (différences de marche et lieux d'interférences destructives)

On considère un auditeur placé au point \(\text{M}\) écoutant de la musique à proximité d'un mur. La distance entre l'auditeur et le mur est \(\text{x = } 5\mbox{,}0\:\text{cm}\)
Le son est émis par un haut-parleur placé à une distance \(\text{D = } 2\mbox{,}4\:\text{m}\) du mur.
On étudie le phénomène d'interférence entre les deux ondes suivantes : celle arrivant directement du haut-parleur à l'auditeur et celle arrivant à l'auditeur après une réflexion sur le mur.

Schéma de la situation
Déterminer la différence de marche entre des deux ondes émises par chacun des hauts parleurs.
On donnera le résultat avec son unité en centimètre.
Déterminer la fréquence la plus grave correspondant au phénomène d'interférence destructive.
On rappelle que la vitesse du son dans l'air est de \(\text{c}_{\text{son}} \text{ = 344 } \text{m.s}^{-1}\).
On donnera le résultat avec son unité en Hertz et accompagné du bon nombre de chiffres significatifs.

Exercice 5 : Étudier les interférences sonores entre deux HP face à face (différences de marche et lieux d'interférences constructives)

On considère 2 hauts parleurs placés en \(\text{S}_{1}\) et \(\text{S}_{2}\) se faisant face.
Ils sont séparés de la distance \(\text{D = } 97\:\text{cm}\).
Ils émettent deux ondes sonores synchrones de fréquence \(\text{f = }1\:157\:\text{Hz}\) et en phase.
Ces deux ondes arrivent sur un micro placé au point \(\text{M}\) d'abscisse \(\text{x}\) où elles interfèrent.

Schéma de la situation
On étudie le cas où le micro est placé en \(\text{x = } 12\:\text{cm}\).
Déterminer la valeur absolue de la différence de marche entre des deux ondes émises par chacun des hauts parleurs.
On donnera le résultat avec son unité en centimètre.
Déterminer le nombre de positions du micro correspondant à des lieux d'interférences constructives.
On rappelle que la vitesse du son dans l'air est de \(\text{c}_{\text{son}} \text{ = 344 } \text{m.s}^{-1}\).
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