Accueil : Physique - Chimie

article Etude des Ultrasons     -    publié le 31/05/2017

Le dispositif "BAPUS" permet d’étudier les ultrasons. Il est constitué :
- d’un banc d’une longueur utile de 70 cm. (Longueur totale : 80 cm)
- d’un boitier « générateur » continu ou salves,
- d’un émetteur US,
- de 2 récepteurs US.

Le boitier "générateur" permet d’ajuster la fréquence d’émission autour de 40 kHz (+ ou- 4 kHz) en mode continu mais également d’ajuster le rapport cyclique des salves (mode salves).
Il doit être alimenté par un générateur 12V continu. L’alimentation Multi-tensions du CRES convient parfaitement pour cette expérience.
On peut ainsi utiliser ce banc pour déterminer la vitesse des US dans l’air.

Ce matériel peut également être utilisé pour une étude plus approndie des ultrasons : voir expérience lycée

• Liste du matériel

image Désignation Code Prix TTC
Banc complet pour l’étude des ultrasons (1 rail, 1 générateur de salves, 1 émetteur US et 2 récepteurs US) BAPUS 50,00
Générateur de salves BOITUS 18,00
Emetteur US pour banc CRES EMUS 7,00
Récepteur US pour banc CRES REUS 7,00

• Matériel en situation

Banc ultrasons pour collège

• Protocole expérimental

Branchements et réglages
- Brancher une alimentation 12V continue aux bornes du boitier "Générateur".
- Relier l’émetteur US à la "Sortie Emetteur US".
- Placer le 1er récepteur US sur le banc et relier ses bornes à la voie 1 de l’oscilloscope.
- Sur le boitier "générateur", sélectionner le mode continu et ajuster la fréquence de manière à obtenir la plus grande amplitude sur l’oscilloscope.
- Placer le 2ème récepteur US sur le banc et relier ses bornes à la voie 2 de l’oscilloscope.
- Régler l’oscilloscope de façon à observer les deux signaux.

Résultats
- Placer les deux récepteurs l’un à coté de l’autre et observer l’oscilloscope (voir image ci-dessous)
Le signaux se superposent.

bapus-coll-oscillo1


- Séparer les émetteurs d’environ 60 cm et observer l’oscilloscope (voir image ci-dessous)

bapus-coll-oscillo2

On observe un décalage de 3,6 divisions avec une sensibilité horizontale de 0,5ms/div soit 3,6x0,5 = 1,8ms=0,0018s
La distance entre les deux récepteurs est de 60cm = 0,60 m.
Soit une vitesse v = 0,60 / 0,0018= 333 m/s (valeur théorique 340m/s)

Contact
Accessibilité
Mentions légales
RSS
Académie de Poitiers, Rectorat, 22 rue Guillaume VII le Troubadour BP 625 86022 Poitiers Cedex