Exercice 3 — Ultrasons et oscilloscope

Énoncé

Devant un émetteur d'ondes ultrasonores, on place deux récepteurs $R_1$ et $R_2$ séparés par une distance $d = 23{,}8\,\text{cm}$. Le récepteur $R_1$ est le plus proche de la source. Les récepteurs $R_1$ et $R_2$ sont reliés respectivement aux entrées $Y_1$ et $Y_2$ d'un oscilloscope. La sensibilité horizontale choisie vaut $100\,\mu\text{s/div}$.

1. Assigner chaque courbe à l'entrée qui lui correspond.
2. Déterminer la durée de la perturbation.
3. Calculer $v_1$, la célérité de l'onde ultrasonore dans l'air.
4. En médecine, les ultrasons servent aux échographies. On donne la célérité dans le corps humain $v_2 = 1500\,\text{m} \cdot \text{s}^{-1}$.
   • 4-1. Comparer $v_1$ et $v_2$. Interpréter.
   • 4-2. Lors d'une échographie du cœur, on mesure la durée $\Delta t_2 = 20\,\mu\text{s}$ entre l'émission et la réception de l'onde. Calculer la distance $l$ entre le capteur (source) et le cœur du patient.

---