B.1- Dans l’air

 

Pour mesurer la vitesse de propagation d'une onde sonore, nous avons alimenté notre émetteur avec un générateur d'impulsion à 40 kHz. Nous avons fait deux mesures : la première correspondant à une certaine distance émetteur-récepteur, puis la deuxième avec le récepteur éloigné d’une distance d = 340 mm de sa position initiale. Nous avons utilisé cette méthode car nous ne connaissons pas la position exacte du piézoélectrique dans les boîtiers de l’émetteur et du récepteur.

Dispositif de mesure de la célérité ultrasonore dans l’air

Grâce à un oscilloscope numérique connecté à un ordinateur, nous avons obtenu, à l'aide du module Synchroscope du logiciel Synchronie, les deux signaux reçus décalés dans le temps.

Nous remarquons alors que le début de la première réception et le début de la deuxième sont décalés de t = 1 ms. Ainsi nous pouvons calculer la vitesse de propagation des ultrasons dans l'air :

Ce résultat correspond à la célérité connue du son dans l’air.

Une application : la mesure d’une distance à l’aide d’un télémètre.

Principe du télémètre

 

La mesure du temps t entre l'émission et la réception d'un bref signal ultrasonore qui se réfléchit sur un mur permet de mesurer la distance d entre le télémètre et cet obstacle grâce à la relation :

Cet appareil est couramment utilisé par les professionnels du bâtiment.

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