Carnet de bac
Annales
Surfer sur la vague |
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| Amérique du nord 2013 - Exercice 3 - 5 points |
| 1.1) | |||
| Par définition, une onde est dite mécanique si elle nécessite un milieu matériel pour se propager et progressive si elle se propage. | |||
| D'après l'énoncé, la houle est une vague qui se déplace en mer, donc la houle est une onde mécanique progressive. | |||
1.2) |
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| Par définition, la longueur d'onde s'écrit | \(\displaystyle\mathrm { λ= \frac{v}{f}}\) | ||
| donc | \(\displaystyle\mathrm{ v=λ \ f }\) | ||
| D'après la figure | \(\displaystyle\mathrm{ 10 \ λ = 14}\) | ||
| d'où | \(\displaystyle\mathrm{ v=\frac{14}{10}×23 }\) | ||
| donc | \(\displaystyle \underline{\mathrm{ v= 3,22 \ cm·s^{-1} } }\) | ||
1.3) |
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| D'après l'énoncé | \(\displaystyle\mathrm{ h=3000 \ m \ et \ λ_1=60 \ m }\) | ||
| donc | \(\displaystyle\mathrm{ \frac{λ_1}{h}<0,5 }\) | ||
| D'après le document 2 | \(\displaystyle\mathrm{v_1=\sqrt{ \frac{gh}{2π} } }\) | ||
| donc | \(\displaystyle\mathrm{ v_1=\sqrt{ \frac{9,8×60}{2×3,14} } }\) | ||
| donc | \(\displaystyle\mathrm{ v_1= 9,7 \ m·s^{-1} }\) | ||
| Par définition de la longueur d'onde | \(\displaystyle\mathrm{ λ_1=v_1 \ T }\) | ||
| d'où | \(\displaystyle\mathrm{ T= \frac{λ_1}{v_1} }\) | ||
| donc | \(\displaystyle\mathrm{ T= \frac{60}{9,681} }\) | ||
| donc | \(\displaystyle \underline{\mathrm{ T = 6,2 \ s } }\) | ||
1.4.1) |
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| On appelle diffraction, l'ouverture d'un faisceau d'onde au passage d'une ouverture ou d'un obstacle. | |||
| D'après la photographie, on observe une ouverture de l'onde au passage de l'ouverture de la baie donc il y a diffraction de la houle. | |||
1.4.2) |
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| On sait que la diffraction s'observe aussi pour des ondes lumineuses. | |||
2.1) |
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| D'après l'énoncé | \(\displaystyle\mathrm{ λ_2=\frac{4}{4}=1>0,5 }\) | ||
| D'après le document 2, la vitesse est donnée par | \(\displaystyle\mathrm{ v_2=\sqrt{gh} }\) | ||
| donc | \(\displaystyle\mathrm{ v_2=\sqrt{9,8×4} }\) | ||
| donc | \(\displaystyle \underline{\mathrm{ v_2 = 6,26 \ m· s^{-1} } }\) | ||
| Par définition, la nouvelle longueur d'onde s'écrit : | \(\displaystyle\mathrm{ λ_2 = v_2 \ T }\) | ||
| donc | \(\displaystyle\mathrm{ λ_2 = 6,26 × 6,20 }\) | ||
| donc | \(\displaystyle \underline{\mathrm{ λ_2 = 38,8 \ m } }\) | ||
| donc la vitesse et la longueur d'onde diminuent, ce qui est en accord avec le document 4. | |||
2.2) |
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| D'après les données des documents et des conditions imposées, les meilleures conditions sont jeudi 21 juin de 14h à 19h08, le samedi 22 juin de 5h à 08h08, le samedi 23 juin de 14h24 à 20h22. | |||
2.3) |
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On note
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| D'après la définition du retard | \(\displaystyle\mathrm{ τ = t_2 - t_1 }\) | ||
| D'après la définition de la vitesse | \(\displaystyle\mathrm{ v=\frac{d}{τ} }\) | ||
| donc | \(\displaystyle\mathrm{ t_2= t_1 + \frac{d}{v} }\) | ||
| D'après les données | \(\displaystyle\mathrm{ t_2 = 17h58 + \frac{13 \cdot 10^3}{5,1} }\) | ||
| donc | \(\displaystyle \underline{\mathrm{ t_2=18h40 } }\) | ||
