Seconde Professionnelle • Physique-Chimie

Acoustique & Bruit

Évaluation Sommative Type CCF • Sur 20 Points

Sujet d'Évaluation de Sciences

Audit sonore d'un atelier mécanique, analyse de fréquence et protection auditive EPI.

Durée conseillée : 45 min

Grille Évaluation Nationale des Compétences (Sciences Physiques Bac Pro)

S'approprier Identifier seuils et grandeurs
Analyser Règle des +3 dB et motifs
Réaliser Calculer f = 1/T et le cumul
Valider Vérifier l'efficacité de l'EPI
Communiquer Rédiger les préconisations

1 Partie 1 : Restitution de Connaissances & Échelle des Niveaux Sonores (4 points)

4 Points

1.1 (1,5 pt) - Compétence S'approprier : Donner la formule reliant la fréquence $f$ et la période $T$ en précisant les unités.

1.2 (1,5 pt) - Compétence S'approprier : Rappeler la vitesse de propagation du son dans l'air ($v \approx 340\text{ m/s}$) et indiquer les niveaux sonores correspondant au seuil d'alerte ($80\text{ dB}$) et au seuil d'EPI obligatoire ($85\text{ dB}$).

1.3 (1 pt) - Compétence Réaliser : Que devient le niveau sonore de $80\text{ dB}$ si l'on allume une seconde machine identique ? Justifier.

2 Partie 2 : Analyse du Signal d'une Sirène d'Atelier (8 points)

8 Points

Le signal d'une sirène d'alerte est capte au microphone. Sur l'oscilloscope, un motif répétitif s'étend sur $N_{div} = 4\text{ divisions}$ avec une sensibilité horizontale $S_h = 1\text{ ms/div}$.

2.1 (3 pts) - Compétence Réaliser : Calculer la période $T$ en ms puis en secondes ($T = N_{div} \times S_h$).

2.2 (3 pts) - Compétence Analyser : Calculer la fréquence $f = \frac{1}{T}$ du signal en Hz.

2.3 (2 pts) - Compétence Communiquer : Indiquer si ce son est grave ou aigu, et s'il est audible par l'être humain ($20\text{ Hz} - 20\text{ kHz}$).

3 Partie 3 : Audit Sonore & Choix d'un Casque Antibruit (8 points)

8 Points

Dans la zone de découpe, deux tronçonneuses à disque identiques fonctionnent simultanément. Chaque tronçonneuse émet séparément $L_1 = 87\text{ dB(A)}$.

3.1 (3 pts) - Compétence Analyser : Calculer le niveau sonore total $L_{tot}$ reçu par l'opérateur lorsque les deux tronçonneuses tournent en même temps.

3.2 (3 pts) - Compétence Valider : Le salarié s'équipe d'un casque antibruit d'indice d'atténuation $SNR = 25\text{ dB}$. Calculer le niveau sonore $L_{percu}$ par l'oreille du salarié et vérifier qu'il repasse sous le seuil de risque de $80\text{ dB(A)}$.

3.3 (2 pts) - Compétence Communiquer : Écrire 2 recommandations à destination du chef d'atelier pour améliorer le confort acoustique (isolation de la machine, roulement d'équipe, entretien des disques).