Transcript Les signaux périodiques

Thème : La santé
Le diagnostique médical
et
les médicaments
Chap P1 (livre p13)
Analyse de signaux
périodiques
Chap P1 (livre p13)
Analyse de signaux
périodiques
I- Les phénomènes périodiques :
Activité documentaire N°1 :
Ne pas noter.
Les documents suivants illustrent chacun un phénomène
périodique.
1- Détermine le phénomène périodique associé à chaque image.
2- Estime la durée minimale au bout de laquelle le phénomène
se reproduit identique à lui-même, c’est …… ?
3- Cite deux phénomènes périodiques chez l’être humain.
Exemple N°1 :
Un croissant de Lune
1- Le phénomène périodique est une lunaison.
2- La période est de 29 j 12 h 44 min 2,9 s.
Exemple N°2 :
Les aiguilles d’une horloge
1- Le phénomène périodique est
un tour du cadran par l’aiguille.
2- La période est :
- 1 min = 60 s pour l’aiguille des secondes.
- 1 h = 60 min = 3600 s pour l’aiguille des minutes.
- 12 h pour l’aiguille des heures.
3- Chez l’Homme, les phénomènes périodiques sont les
battements du cœur, la respiration, le clignement des yeux, …
Cours :
1°) La période :
- Définition : La période est le plus petit
intervalle de temps au bout duquel le
phénomène se reproduit identique à lui-même
sur une durée donnée.
- Son symbole est T.
- Son unité dans le S.I est la seconde, de
symbole s.
2°) La fréquence :
- Définition : La fréquence est le nombre de
fois qu’un événement se reproduit à l’identique
en une seconde (c’est l’inverse de la période).
- Son symbole est f.
- Son unité dans le S.I est le hertz, de
symbole Hz.
- La formule reliant fréquence et période
est : f = 1 et donc T = 1 .
T
f
II- Les signaux périodiques :
Activité documentaire et expérimentale N°2 à coller.
L'électrocardiogramme
L'électrocardioscope
L'électrocardiogramme du patient
Ouvre le fichier ECG_repos_effort sur le bureau.
Réticule pour avoir
les coordonnées
d’un point
Zoom avant pour
sélectionner une
partie de l’ECG
Paramètres, puis
sélectionner courbes pour
choisir l’ECG à faire
apparaître dans la fenêtre 2
Calibrage pour
voir l’ECG en
entier
Ouvre le fichier « ecg.ltp » en suivant le chemin suivant :
Poste de travail / commun / travail / Physique 2011 / Nadeau /
2nde / La santé / TP ECG / ecg.ltp
Clique droit sur la
courbe pour faire
apparaître :
Clique sur l’icône
« Courbes », puis
clique droit sur
l’ECG à retirer de
la fenêtre n°1
- Calibrage, pour voir
la courbe en entier.
- Loupe + pour
sélectionner une
partie de la courbe.
- Réticule, pour avoir
les coordonnées d’un
point.
ECG au repos
ECG en plein effort
Justifie : f augmente, donc T diminue en plein effort
car f = 1/T.
Cours :
1°) Visualisation d’un signal périodique :
Un signal est périodique si son enregistrement
présente la répétition régulière d’un motif
élémentaire sur la durée de l’enregistrement.
2°) Période et fréquence :
- La période correspond à la durée du motif
élémentaire.
- Le nombre de motifs en une seconde est la
fréquence du signal périodique.
3°) Tension maximale et tension
minimale :
- La tension maximale Umax est la valeur la
plus grande d’une tension périodique (tension
minimale Umin, valeur la plus petite).
- Son unité dans le SI est le volt, de symbole
V.
Sur le bureau de l’ordinateur, ouvre la présentation PowerPoint
TP ondes en suivant le chemin :
Poste de travail / commun / travail / Physique 2011 / Nadeau /
2nde / La santé / TP ondes / TPondes.pps
III- Ondes sonores
et ondes électromagnétiques :
Activité démarche d’investigation N°3
1°) Qu’est-ce qu’une onde ?
a) Situation déclenchante :
(1) Goutte tombant sur la
surface de l’eau.
(2) Ola se propageant dans un
stade.
Question :
A partir de ces exemples,
comment définir une onde ? Pour
voir les deux situations, clique ici.
(1)
(2)
b) Formuler une hypothèse :
Voici une discussion entre élèves formulant des
hypothèses :
– Léa : « C’est quelque chose qui se déplace. »
– Ingrid : « Mais dans la ola, les supporters
restent à leur place… »
– Enzo : « … sauf qu’ils se lèvent et se
rassoient. »
Propose des hypothèses.
Mon hypothèse :
c) Expérience
(recherche de validation) :
À l’aide d’un ondoscope, crée une onde.
Clique ici pour voir la vidéo de l’expérience.
Mes observations et mes interprétations :
- D’un bout à l’autre de l’ondoscope, y a-t-il
déplacement de matière ?
- Comment décrire ce qui se déplace ?
Conclusion :
Propose une définition de l’onde.
Conclusion :
Une onde est la propagation d’une
perturbation sans transport de matière.
animation
2°) Son et Lumière :
a) Situation déclenchante :
Dans les batailles spatiales de film et de jeux
vidéo, on peut voir et entendre des explosions.
Question :
Peut-on voir et entendre des explosions
dans l’espace ? Pour voir l’extrait de film,
clique ici.
b) Formuler une hypothèse :
Propose des hypothèses.
Mon hypothèse :
c) Expérience
(recherche de validation) :
A l’aide d’une cloche à vide, d’un réveil et
d’une lampe, réponds aux questions
suivantes.
Clique ici pour voir la vidéo de l’expérience.
Mes observations et mes interprétations :
- Peut-on voir dans l’espace ?
- Peut-on entendre dans l’espace ?
Conclusion :
- Que faut-il à une onde sonore pour se
propager ?
- Est-ce indispensable pour la lumière ?
- La vibration du tympan est transformée en
impulsions électriques transportées par le
nerf auditif et analysées par le cerveau.
Qu’est-ce qui fait vibrer le tympan ?
Conclusion :
http://www.ostralo.net/3_animations/swf/onde_sonore_plane.swf
a) Une onde sonore se propage par une
suite de compressions et de dilatations du
milieu de propagation (support matériel). Elle
ne se propage donc pas dans le vide.
b) Une onde électromagnétique est un
signal périodique (suivant f : onde radio,
lumière, rayons X, …). Elle peut se propager
sans support matériel, donc dans le vide.
3°) L’audition :
Activité expérimentale N°4
Réponds aux questions suivantes avec le montage :
a) Quel est le rôle du haut-parleur dans l’expérience ?
b) Fais un dessin du montage mis en œuvre en le légendant.
c) A l’aide du GBF, détermine la plage de fréquence audible par
l’oreille humaine.
d) Les sons aigus et les sons graves correspondent-ils à des
hautes fréquences ou à des basses fréquences ?
e) Quels gestes simples permettent de préserver ton audition ?
Teste ton audition avec le logiciel libre : Audiotest.
Conclusion :
La vibration d’un haut-parleur engendre une
onde sonore qui se propage dans l’air jusqu’à
faire vibrer le tympan de l’oreille. Le son
est audible si la fréquence est comprise
entre 20 Hz et 20 kHz.