23/05/2017 TP_revision_2017.doc

TS Révision de TP TP

Vérification de la fréquence des ultrasons ............................................................................................................................ 1

Vérification de la longueur d’onde des ultrasons .................................................................................................................. 2

Déterminer la note chantée ................................................................................................................................................... 3

Phénomène d’interférences................................................................................................................................................... 4

Vérifier l’expression de la portée d’une balle lors d’un mouvement parabolique ................................................................. 5

Déterminer le degré d’un vinaigre. ....................................................................................................................................... 7

Matériel ................................................................................................................................................................................ 9

23/05/2017 TP_revision_2017.doc 1/9

TS Révision de TP TP n°26-1

Physique Oscillo, oh désespoir… 30 min

But du TP : Déterminer la fréquence d’une onde ultrasonore.

Matériel à disposition :

oscilloscope + notice.

1 émetteur ultrasons + 2 récepteurs ultrasons + câbles coaxiaux

1 alimentation ultrasons + 1 plaque ultrasons

1 mètre de 3 m + 1 réglet

Vérification de la fréquence des ultrasons

Un émetteur E d’ondes ultrasonores émet en continu des ondes sinusoïdales.

Ces ondes de fréquence f proche de 40 kHz se propagent dans l’air et sont reçues par deux récepteurs R1 et R2 côte

à côte.

1) Proposer un protocole expérimental pour mesurer avec précision la fréquence f du signal ultrasonore.

Faire vérifier votre protocole par le professeur

2) Réaliser le protocole expérimental. Donner la valeur de la fréquence f. Conclure

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23/05/2017 TP_revision_2017.doc 2/9

TS Révision de TP TP n°26-2

Physique Etes-vous sur la bonne longueur d’onde ? 30 min

But du TP : Déterminer la longueur d’onde et la célérité d’une onde ultrasonore.

Matériel à disposition :

oscilloscope

1 émetteur ultrasons + 2 récepteurs ultrasons déjà branchés + câbles coaxiaux

1 alimentation ultrasons + 1 plaque ultrasons

1 mètre de 3 m + 1 réglet

Vérification de la longueur d’onde des ultrasons

Réglages

Régler l’oscilloscope afin d’observer un écran proche de la représentation ci-contre

Eloigner très lentement l’un des deux récepteurs.

Observer l’évolution du signal de ce récepteur par rapport au signal de l’autre

récepteur.

Repérer les positions du récepteur pour lesquelles les abscisses de leurs maxima (et

de leurs minimas) sont confondues. On dit alors que les ondes sont en phase.

Longueur d’onde et célérité

La longueur d’onde est la distance séparant deux points consécutifs pour lesquels les ondes sont en phase.

La longueur d’onde est également la distance parcourue par l’onde en une période T.

1) Proposer un protocole expérimental pour déterminer, avec la plus grande précision, la longueur d’onde de l’onde

des ultrasons dans l’air.

Faire vérifier votre protocole par le professeur

2) Réaliser le protocole expérimental. Donner la valeur expérimentale de la longueur d’onde .

3) La période des ultrasons est T = 25,0 µs. En déduire la célérité expérimentale vexp de l’onde ultrasonore. Comparer

à la valeur théorique vthéo = 340 m.s-1

.

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23/05/2017 TP_revision_2017.doc 3/9

TS Révision de TP TP n°26-3

Physique « The Voice in Zola » 30 min

But du TP : Déterminer si le son de votre voix émet un son pur et quelle est la note chantée.

Matériel à disposition :

ordinateur avec carte son via Regressi

micro branché au boitier d’acquisition OrphyLab sur la voie U3

Casque micro en secours sur l’entrée micro de l’ordinateur.

diapason la3

Déterminer la note chantée

1) Proposer un protocole expérimental pour déterminer si le son de votre voix est pur

Ouvrir le logiciel OrphyLab présent sur l’ordinateur et vérifier les paramètres suivants :

Cliquer sur la voie U3 pour la sélectionner.

Choisir : Durée = 20 ms ; Nombre (de mesures) = 512 ; Déclenchement : Clavier (cocher Loupe

automatique) ;

Placer le micro près de l’ouverture de la caisse de résonance et faire tinter (doucement) le diapason :

L’enregistrement débute en appuyant sur la barre d’espace : Visualiser le signal.

Cliquer sur l’icône Regressi (commentaires : diapason) et enregistrer le fichier.

Basculer de nouveau sur OrphyLab et enregistrer le son de la note chantée.

Cliquer sur l’icône Regressi et enregistrer le fichier.

Faire vérifier vos acquisitions par le professeur

Analyse spectrale

On peut obtenir le spectre de chaque signal périodique grâce à une analyse de Fourier.

2) Déterminer si le son de votre voix émet un son pur et quelle est la note chantée.

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23/05/2017 TP_revision_2017.doc 4/9

Dispositif expérimental interférentiel

TS Révision de TP TP n°26-4

Physique A la recherche de la longueur d’onde perdue 30 min

But du TP : Vérifier la longueur d’onde du faisceau laser grâce aux interférences lumineuses

Matériel à disposition :

mètre ruban de 3 ou 5 m + réglet de 1 m ; laser + écran ; Ordinateur + Regressi

diapositive avec un jeu de 2 fentes verticales séparées par une distance a connue

Phénomène d’interférences

La figure d’interférence obtenue avec deux fentes verticales séparées d’une distance a est donnée ci-dessous.

On définit l’interfrange i caractéristique du dispositif.

L’interfrange i est liée à la longueur d’onde λ du laser , à la distance D fente – écran ainsi qu’à la distance a

séparant les 2 fentes par la relation : i = D

a

Vérification de la longueur d’onde du laser

1) Proposer un protocole expérimental permettant de vérifier la proportionnalité entre l’interfrange i et la distance D

fente – écran. Attention à la sécurité !

Faire vérifier votre protocole par le professeur 2) Réaliser le protocole expérimental.

3) Déterminer la longueur d’onde expérimentale exp du laser. Calculer l’écart relatif entre la valeur expérimentale et

la valeur théorique de la longueur d’onde donnée sur le laser.

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23/05/2017 TP_revision_2017.doc 5/9

TS Révision de TP TP n°26-5

Physique Un exercice à votre « portée » 30 min

Vérifier l’expression de la portée d’une balle lors d’un mouvement parabolique

Sur le site suivant, http://res-nlp.univ-lemans.fr/NLP_C_M01_G01/co/Contenu%2054.html, lors d’un mouvement

parabolique dans un champ de pesanteur supposé uniforme, la portée d définie sur la figure ci-dessous est exprimée

par l’expression : d = v0² sin(2)

g avec v0 = 4,8 m.s

-1 la vitesse initiale de la balle et = 65° l’angle repéré ci-dessous.

Matériel : ordinateur + Regressi ; vidéo « P06_Mouvement_parabolique_champ_pesanteur1.AVI » sur le réseau ;

notice de Regressi ; notice pour le pointage de la vidéo au dos de la page.

1) Proposer un protocole expérimental permettant de visualiser le mouvement parabolique de la balle

Faire vérifier votre protocole par le professeur

2) Réaliser le protocole expérimental. Mode d’emploi page suivante.

3) Déterminer par une méthode de votre choix la valeur de la portée d puis vérifier la valeur de d en utilisant

l’expression littérale de d. Expliquer vos calculs. Donnée : g = 9,81 m.s-2

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23/05/2017 TP_revision_2017.doc 6/9

Notice pour le pointage de la vidéo

Lancer le logiciel Regressi puis faire Fichier Nouveau Vidéo.

La barre de menus est ci-dessous :

Cliquer sur Ouvrir 1 et charger le fichier Mouvement parabolique champ

pesanteur dans le répertoire de votre classe.

Faire défiler la vidéo 2 puis revenir sur la 1ère

image 3.

Faire un zoom de 2 (bouton 4) pour agrandir l’image.

Cliquer sur Origine 5 puis placer l’origine sur le centre de la balle. Les axes

doivent être orientés positivement vers le haut et vers la droite. Voir la forme de

l’icône 6.

Cliquer sur Echelles 6 puis, avec précision, en haut et en bas de la règle

graduée ; indiquer la distance entre les deux points (en m), c’est-à-dire 1.

Cliquer sur Mesures 7 puis cliquer sur la balle sur la 1ère

image avec précision ;

l’image suivante s’affiche et ainsi de suite à des intervalles de temps égaux.

Cliquer sur Traiter 8 pour exporter vos données dans Regressi.

Sauvegarder votre fichier à intervalles de temps réguliers.

3 9

1

2

5 6

4

8 7

1 m

23/05/2017 TP_revision_2017.doc 7/9

TS Révision de TP TP n°26-6

Physique Dosage du vinaigre 30 min

Déterminer le degré d’un vinaigre.

Matériel possible :

Fioles jaugées de 50,0 mL et de 100,0 mL Eprouvettes graduées de 50 mL et de 100 mL

Pipettes jaugées de 10,0 mL et de 20,0 mL Pipette graduée de 5,0 mL

Burette graduée de 25,0 mL, Béchers de 100 mL et de 50 mL

pH-mètre déjà étalonné ; agitateur magnétique. Vinaigre blanc du commerce

Solution S de vinaigre blanc diluée 20 fois.

pipeteur ou poire aspirante

Verre à pied

Solution de soude (ou d’hydroxyde de sodium) de

concentration CB = 0,10 mol.L-1

Données : le degré d’acide d’un vinaigre est numériquement égal à la masse d’acide éthanoïque CH3COOH pur

contenu dans 100 g de vinaigre. On considère que la masse volumique du vinaigre est égale à 1,0 g.mL-1

.

M(CH3COOH) = 60 g.mol-1

Recherche du point équivalent sur une courbe pH-métrique

Méthode de la dérivée

La courbe dérivée d(pH)

dVb= f (Vb) possède un extremum dont l’abscisse correspond au volume à l’équivalence.

En cliquant sur l’icône Outils gr. réticule libre, vous pouvez obtenir les coordonnées du point d’équivalence E.

Méthode des tangentes

Regressi vous permet un tracé des tangentes en cliquant sur l’icône Outils gr. et en choisissant tangente puis

méthode des tangentes.

1. Dilution du vinaigre

Donner un protocole pour préparer une solution S de vinaigre blanc dilué 20 fois. Réunir le matériel nécessaire à

cette dilution

Faire vérifier votre matériel par le professeur

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2. Titrage pH-métrique

Le titrage par une solution d’hydroxyde de sodium ou solution de soude sera réalisé pour un volume prélevé de

10,0 mL de solution S de vinaigre dilué.

Un ajout d’environ 20 mL d’eau distillée sera nécessaire.

2.1. Donner un protocole pour réaliser un tel titrage. Choisir le matériel

Faire vérifier votre méthode et votre matériel par le professeur 2.2. Quelle est l’utilité d’un ajout d’environ 20 mL d’eau distillée ?

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2.3. Déterminer le volume à l’équivalence VE et le pH à l’équivalence pHE. .......................................................

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2.4. Définir l’équivalence par une phrase. ............................................................................................................

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23/05/2017 TP_revision_2017.doc 9/9

Matériel

Vérification de la fréquence des ultrasons - 1 poste

oscilloscope + notice.

1 émetteur ultrasons + 2 récepteurs ultrasons + câbles coaxiaux

1 alimentation ultrasons + 1 plaque ultrasons

1 mètre de 3 m + 1 réglet

Vérification de la longueur d’onde des ultrasons - 1 poste

oscilloscope

1 émetteur ultrasons + 2 récepteurs ultrasons déjà branchés + câbles coaxiaux

1 alimentation ultrasons + 1 plaque ultrasons

1 mètre de 3 m + 1 réglet

Déterminer la note chantée - 2 postes

ordinateur avec carte son via Regressi

micro branché au boitier d’acquisition OrphyLab sur la voie U3

Casque micro en secours sur l’entrée micro de l’ordinateur.

diapason la3

Phénomène d’interférences - 2 postes

mètre ruban de 3 ou 5 m + réglet de 1 m ; laser + écran ; Ordinateur + Regressi

diapositive avec un jeu de 2 fentes verticales séparées par une distance a connue

Vérifier l’expression de la portée d’une balle lors d’un mouvement parabolique - 1 poste

Ordinateur + Regressi ;

Vidéo « P06_Mouvement_parabolique_champ_pesanteur1.AVI » sur le réseau

Notice de Regressi ;

Notice pour le pointage de la vidéo.

Déterminer le degré d’un vinaigre - 2 postes

Fioles jaugées de 50,0 mL et de 100,0 mL Eprouvettes graduées de 50 mL et de 100 mL

Pipettes jaugées de 10,0 mL et de 20,0 mL Pipette graduée de 5,0 mL

Burette graduée de 25,0 mL, Béchers de 100 mL et de 50 mL

pH-mètre déjà étalonné ; agitateur magnétique. Vinaigre blanc du commerce

Solution S de vinaigre blanc diluée 20 fois.

Pissette d’eau distillée

pipeteur ou poire aspirante

Solution de soude (ou d’hydroxyde de sodium) de

concentration CB = 0,10 mol.L-1

Verre à pied