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À savoir refaire
1
Étude de signaux périodiques
2
Étude du signal
3
Applications au diagnostic médical
À savoir refaire

  • Exploitation d’une courbe

    Lire et exploiter la courbe d’un signal électrique.
    Données : en abscisse 1 div=0,5 s1 \ div = 0,5 \ s ; en ordonnée 1 div=0,5 V1 \ div = 0,5 \ V.
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      Observer la courbe du signal électrique

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      Repérer les unités en abscisse et en ordonnée

      • En abscisse, le temps (unité en seconde, ss).
      • En ordonnée, une tension UU (unité en Volt, VV).
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      Déterminer le nombre de carreaux pour avoir une période

      • On repère une période TT.
      • Dans l'exemple ci-dessous, T=2 divT = 2 \ div environ soit 1 s1 \ s.
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      Repérer plusieurs périodes pour une meilleure précision

      • On recherche un nombre de périodes à l’écran.
      • Dans notre cas, si on prend 1010 périodes TT, on trouve 2121 carreaux soit 10,5 s10,5 \ s (on peut aussi prendre un autre intervalle).
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      Déterminer numériquement la valeur de la période et la fréquence

      • 10 T=10,5 s10 \ T = 10,5 \ s donc T=1,05 sT = 1,05 \ s.
      • Utilise la définition de la fréquence (qui est l'inverse de la période) : f=1T=11,05=0,95 Hzf = \frac{1}{T} = \frac{1}{1,05} = 0,95 \ Hz.
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      Utiliser la bonne unité

      • T=1,05 sT = 1,05 \ s et f=0,95 Hzf = 0,95 \ Hz
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      Déterminer les valeurs de UmaxU_{max} et de UminU_{min} de la courbe

      • UmaxU_{max} :
        • Repère sur la courbe quelle est la valeur maximale que la tension prend ;
        • ici 3 div3 \ div soit 0,5×3=1,5 V0,5 \times 3 = 1,5 \ V ;
        • donc Umax=1,5 VU_{max} = 1,5 \ V.
      • UminU_{min} :
        • Repère sur la courbe quelle est la valeur minimale que la tension prend ;
        • ici 1 div1 \ div soit −0,5 V-0,5 \ V mais en ordonnée négative ;
        • donc Umin=−0,5 VU_{min} = - 0,5 \ V.
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      Utiliser une règle et du papier

      • Mesure avec un double décimètre plusieurs périodes DD (cela permet de diminuer le risque d'erreur), soit par exemple 10 T10 \ T.
      • Mesure à combien de cmcm correspond une division (ou plusieurs) soit dd.
      • Convertis la distance DD en nombre de fois la division dd soit a=Dda = \frac{D}{d}.
      • Convertis cette distance en équivalent temps soit t=a×2 st = a \times 2 \ s (car 1 div=0,5 s1 \ div = 0,5 \ s).
      • Calcule pour une période t=10 Tt = 10 \ T soit T=t10T = \frac{t}{10}.
      • Passe à l’application numérique.

  • Détermination d’une distance avec les ultrasons

    On réalise le montage suivant et on observe le diagramme. On donne pour cette expérience la vitesse des ultrasons dans les chairs : 1000 m.s−11000 \ m.s^{-1} et 1 \ div = 10 \ µs
    À quelle distance la structure à explorer se trouve-t-elle de la surface de la peau ?
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      Analyser le montage

      • Regarde le chemin qu’empruntent les ondes :
        • La salve d’ondes US émise par la sonde traverse dans un premier temps le gel (distance très courte). On considérera que le temps est négligeable.
        • Ensuite, elle traverse la peau, écho issu de AA et qui arrive sur la paroi en BB. Elle y subit une réflexion et donc retourne vers la sonde qui à son tour enregistre un pic : écho issu de BB.
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      Repérer le nombre de divisions

      • Repère sur le graphe le nombre de divisions ou de carreaux entre le moment de l’émission de l’onde et son retour
      • Ici 1,8 div1,8 \ div.
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      Calculer le temps d’un aller-retour

      • Calcul du temps mis pour faire l’aller-retour :
        • t = 1,8 \times 10 = 18 \ µs.
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      Calculer la distance parcourue par l’onde

      • Distance parcourue par l’onde :
        • v=dTv = \frac {d}{T} donc d=v×t=1000×10×10−6=10−2 md = v \times t = 1000 \times 10 \times 10^{-6} = 10^{-2} \ m soit 1 cm1 \ cm.
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      Calculer la distance de l’obstacle par rapport à la peau

      • C’est un aller-retour, la distance est donc égale à 1 cm2\frac {1 \ cm}{2} soit 5 mm5 \ mm.
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