Automatismes : Signaux Sonores & Lumineux
Vitesse du son $340\text{ m/s}$, vitesse de la lumière $300\,000\text{ km/s}$, décibels et fréquences.
1. Flashcards Mémorisation (Cliquez pour retourner)
6 Cartes mémoireQuelle est la vitesse du son dans l'air à 20 °C ? Le son se propage-t-il dans le vide ?
$$v_{\text{son}} \approx \mathbf{340\text{ m/s}} \quad (\approx 1224\text{ km/h})$$
Le son nécessite un support de matière (air, eau, solide) : il **ne se propage pas dans le vide** spatial !
Quelle est la vitesse de la lumière dans le vide et l'air ?
$$c \approx \mathbf{300\,000\text{ km/s}} = \mathbf{3 \times 10^8\text{ m/s}}$$
La lumière est **un million de fois plus rapide** que le son (on voit l'éclair avant d'entendre le tonnerre).
Quelle est la plage de fréquences audibles pour l'oreille humaine ?
• **Infrasons** : $< 20\text{ Hz}$ (très graves, inaudibles)
• **Audibles** : $20\text{ Hz}$ (graves) $\to 20\,000\text{ Hz}$ (aigus)
• **Ultrasons** : $> 20\,000\text{ Hz}$ ($> 20\text{ kHz}$, sonars/radars)
À partir de quel niveau sonore en décibels (dB) y a-t-il danger pour l'audition ?
• **80 dB** : Port des EPI antibruit recommandé
• **85 dB** : **Seuil de danger** (protection obligatoire)
• **120 dB** : **Seuil de douleur** (lésions irréversibles)
Comment calcule-t-on la distance $d$ avec un signal d'écho aller-retour ?
$$d = \frac{v \times t}{2}$$
On divise par 2 car l'onde parcourt l'**aller et le retour** ($2d = v \times t$).
Pourquoi utilise-t-on des signaux lumineux dans la fibre optique ?
• Vitesse de transmission ultra-rapide ($c \approx 200\,000\text{ km/s}$ dans le verre).
• Insensible aux parasites électromagnétiques industriels.
2. Challenge Automatismes 3PM (10 Questions • 20 Pts)
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