Aurélie 10/12/08
 

 

Ultrasons, RLC : QCM d'après IMRT 08


 

Répondre par vrai ou faux.

Une onde sonore :

A- peut se propager dans un milieu matériel. Vrai.

B- peut se propager dans le vide. Faux.

C- peut se propager à la fois dans un milieu matériel et dans le vide. Faux.

D- est un mode de transport possible de la matière. Faux.

Une onde transporte de l'énergie.

E-se manifeste par des variations de pression se propageant dans le milieu. Vrai.

F- est une onde électromagnétique longitudinale. Faux.

Une onde électromagnétique se propage dans le vide ; une onde sonore est une onde mécanique progressive longitudinale.


Quelles grandeurs caractéristiques d'une onde, dépendent du milieu ?

A- la fréquence. Faux.

B- la longueur d'onde. Vrai.

C- la célérité. Vrai.


L'atténuation A d'un faisceau d'ultrasons peut être exprimée en décibel par la relation

A = 10 log I0/I.

I0 : intensité incidente ; I : intensité transmise par le milieu

Un faisceau d'intensité 1 W cm-2 traverse 2 cm de revêtement cutané dont le coefficient d'atténuation est 1 dB/cm. L'intensité du faisceau de sortie est, en W cm-2 de :

4 103 ; 316 ; 100 ; 36,6 ; 7,4 ; 1,8 ; 0,63 ; 0,13 ; 0,01.

Atténuation : A = 2 dB ; 2 = 10 log 1/I ; 0,2 = - log I

I = 10-0,2 =0,63.


Les impédances acoustiques de l'eau et du muscle valent en kg m-2 s-1 :
proposition
eau
muscle
A
1,48 106
1,64 106
B
1,48
1,52
C
0,68
0,66
Proposition A




L'onde ultrasonore utilisée lors d'une échographie a une fréquence f = 1 MHz. En admettant que le système permette de voir des détails de l'ordre de grandeur de la longueur d'onde, le plus petit détail que l'on puisse observer a une taille d'environ :

1 micromètre ; 600 micromètres ; 1,5 mm ; 1,5 cm.

On donne la célérité des ultrasons dans l'eau : c ~ 1500 m/s ; l = c/f . f = 106 Hz.

l =
c
f
=
1500
106
=1,5 10-3 m = 1,5 mm


Le facteur de qualité d'un circuit RLC série est donné par la relation Q = Df/f0 où f0 est la fréquence de résonance et D f la largeur de la bande passante. La résonance est d'autant plus aigûe que :

A- La résistance a une faible valeur. Vrai

B- La résistance a une forte valeur. Faux

C- Le facteur de qualité a une faible valeur. Faux

D- Le facteur de qualité a une forte valeur. Vrai.


Un générateur basse fréquence impose une tension sinusoïdale u(t), de fréquence f réglable aux bornes d'un dipole comprenant un conducteur ohmique de résistance R, une bobine d'inductance L et un condensateur de capacité C placés en série. La fréquence de résonance de ce circuit est f0.

Soit uR(t) la tension aux bornes du conducteur ohmique. A une fréquence inférieure à f0 :

A- u(t) est en retard de phase sur uR(t). Vrai.

f < f0 : ce sont les effets capacitifs qui l'emportent sur les effets inductifs. L'intensité est donc en avance sur la tension u(t).

De plus uR(t) est proportionnelle à i(t).

B- u(t) est en phase avec uR(t). Faux

Cela n'est vrai qu' à la résonance.

C- u(t) est en avance de phase sur uR(t). Faux

D- L'impédance Z du dipôle est supérieure à R. Vrai

E- L'impédance Z du dipôle est égale à R. Faux

Z est minimale égale à R à la résonance.

E- L'impédance Z du dipôle est inférieure à R. Faux


Un générateur basse fréquence impose une tension sinusoïdale u(t) de fréquence f réglable aux bornes d'un dipôle RLC série. La résistance de l'association RL est égale à 18 ohms, C= 100 nF et L( impédance de la bobine) est inconnue.

La fréquence de résonance de ce circuit est égale à 1560 Hz. l'inductance de la bobine est égale à :

0,1 mH ; 4,1 mH ; 0,1 H ; 4,1 H.

LCw02=1 avec w0 = 2p f0 = 6,28*1560 = 9796,8 rad/s

w02= 9,6 107 ; C = 100 10-9 = 10-7 F ; w02C =9,6

L = 1/9,6 ~ 0,1 H.




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