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Corrigé sur les ondes

Publié le 27/05/2014

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Seconde - Thème santé Activité n°3(expérimentale) Des ondes ultrasonores pour explorer le corps humain : l'échographie - Pratiquer une démarche expérimentale pour comprendre le principe d'une méthode d'exploration et l'influence des propriétés des milieux de propagation. - Extraire et exploiter des informations concernant la nature des ondes et leurs fréquences en fonction de l'application médicale. - S'approprier : agir selon des consignes, extraire des informations pertinentes d'un document - Réaliser : mettre en oeuvre le protocole expérimental proposé, observer et décrire les phénomènes - Analyser : proposer un protocole, interpréter les phénomènes observés - Communiquer : rédiger un protocole écrit - Etre autonome : travailler en équipe, mobiliser sa curiosité, sa créativité Connaissances Compétences Problématique : Comment peut-on visualiser l'intérieur du corps humain sans danger et sans y faire pénétrer d'instrument ? But du TP : Illustrer au laboratoire le principe de l'échographie ultrasonore. 1 . Etude du comportement de quelques matériaux vis-à-vis des ultrasons : Vous disposez : * d'un émetteur d'ultrasons « E » relié à un générateur préréglé * d'un récepteur d'ultrasons « R » relié à un oscillographe préréglé * d'un support avec des glissières permettant d'installer l'émetteur et le récepteur * de différents matériaux : plaque de carton, laine de verre, toile de jute 1.1. Contrôle du fonctionnement des appareils : * Placer l'émetteur et le récepteur d'ultrasons face à face, à une dizaine de centimètres l'un de l'autre. R E générateur oscillographe 10 cm 040,0 * Allumer dans l'ordre l'oscilloscope puis le générateur. ATTENTION : tous les réglages sont réalisés préalablement. Vous n'avez à actionner que les boutons Marche / Arrêt * Le générateur est réglé pour que l'émetteur produise des salves d'ultrasons : les ultrasons sont émis sur des durées brèves entrecoupées de pauses environ dix fois plus longues. * Vous devez alors observer sur l'écran de l'oscilloscope le signal Réception d'une salve d'ultrasons capté par le récepteur et son allure doit être proche de celle présentée ci-contre : Pas de réception 1.2. Première étude : transmission des ultrasons à travers différents matériaux : * On intercale successivement différents obstacles entre l'émetteur et le récepteur.Noter dans le tableau ci-après comment évolue le signal observé sur l'oscilloscope lorsque l'obstacle est intercalé. Physique / Chimie - Seconde - 2013/2014 -Activité n°3 (expérimentale) Obstacle E R 040,0 Obstacle i...

« Physique / Chimie – Seconde – 2013/ 2014 -Activité n°3 (expérimentale) Obstacle intercalé entre E et R Plaque de carton Plaque de laine de verre Toile de jute Evolution du signal sur l’oscilloscope Le signal disparaît Le signal est très affaibli, son amplitude diminue fortement.

Le signal est à peine modifié, son amplitude ne diminue que faiblement 1.3.

Deuxième étude : réflexion des ultrasons sur différents matériaux : * Pour cette deuxième partie de l’étude, on positionne l’émetteur et le récepteur d’ultrasons côte à côte et dans le même sens.

Observe- t- on un signal sur l’écran de l’oscilloscope ? Comment peut -on l’expliquer ? * On place ensuite parallèlement face au couple émetteur / récepteur et à environ 10 cm, chacun des trois obstacles précédemment cités.

Pour chaque obstacle, noter dans le tableau ci -après comment évolue le signal observé sur l’oscilloscope.

Obstacle placé en face de E et R Plaque de c arton Plaque de laine de verre Toile de jute Evolution du signal sur l’oscilloscope Un signal d’amplitude élevée apparaît à l’écran.

Aucun signal à l’écran Signal de très faible amplitude détecté 1.4.

Exploitation des résultats : Pour chaque matériau testé, compléter le tableau ci -dessous en y indiquant son comportement vis -à -vis des ultrasons .

Vous utiliserez les termes : - trans mettre (transmet peu, moyennement ou fortement) « Transmettre les ultrasons » signifie ici qu’ils traversent le matériau .

- réfléchir (réfléchit pas du tout, un petit peu, beaucoup) « Réfléchir les ultrasons » signifie ici qu’ils « rebondissent » sur le matériau, que celui -ci renvoie les ultrasons en écho .

- absorber (…) Les ultrasons disparaissent dans le matériau, celui -ci ne les transmet ni les réfléchit.

Pou r compléter le tableau ci -aprè s, il faut associer les résultats des deux expériences précédentes.

E R 040,0 Obstacle Obstacle R E 040,0. »

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