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Une histoire de distance → Effectuer des calculs avec les intensités sonores Lors d'une séance de travaux pratiques, Adrien mesure simultanément le niveau d'intensité so- nore et la fréquence du son produit par Emma qui souffle dans l'un des tuyaux d'une flûte de Pan. À 1 m de distance, Adrien lit sur son sonomètre : 70 dB et sur son fréquencemètre: 392 Hz.
Données : L = 10 log (+) 0 L: niveau d'intensité sonore en dB /: intensité sonore en W.m-² /= 1,0.10-12 W.m-2 L'intensité sonore varie comme l'inverse du carré de la distance. log (a) = b équivaut à a = 10b
1. Calculer l'intensité sonore reçue par Adrien à cette distance. 2. Déterminer la valeur lue par Adrien sur son sonomètre s'il se place à 2 m d'Emma. 3. Déterminer à quelle distance d'Emma Adrien doit se placer pour que son sonomètre indique 50 dB. 4. En conservant la même puissance sonore, Emma souffle maintenant dans un autre tuyau plus court de la flûte de Pan. Indiquer comment évoluent les valeurs indiquées par le sonomètre et par le fréquencemètre.​


Sagot :

1. Pour calculer l'intensité sonore reçue par Adrien à une distance de 1 m, nous utilisons la formule L = 10 log (I/I0), où I est l'intensité sonore et I0 est une valeur de référence. Dans ce cas, I0 = 1,0 x 10^-12 W.m^-2. En utilisant la formule I = I0 / (distance^2), nous pouvons calculer l'intensité sonore : I = (1,0 x 10^-12) / (1^2) = 1,0 x 10^-12 W.m^-2.

2. Si Adrien se place à 2 m d'Emma, nous pouvons utiliser la même formule pour calculer l'intensité sonore. I = (1,0 x 10^-12) / (2^2) = 2,5 x 10^-13 W.m^-2. Donc, la valeur lue par son sonomètre serait de 10 log (2,5 x 10^-13 / 1,0 x 10^-12) = 10 log (0,25) = -6,98 dB.

3. Pour que le sonomètre indique 50 dB, nous devons trouver la distance correspondante. En utilisant la formule I = I0 / (distance^2), nous pouvons résoudre pour la distance : distance = √(I0 / I) = √(1,0 x 10^-12 / 10^(50/10)) = √(1,0 x 10^-12 / 10^5) = √(1,0 x 10^-17) = 1,0 x 10^-9 m = 1 mm.

4. Si Emma souffle dans un autre tuyau plus court de la flûte de Pan, la puissance sonore reste la même, mais la fréquence du son peut changer. Donc, la valeur indiquée par le fréquencemètre pourrait être différente, mais la valeur indiquée par le sonomètre dépendra toujours de l'intensité sonore reçue à la distance donnée.

J'espère que cela répond à tes questions !
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