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Physique 5ᵉ

Ressources · 5ᵉ · Physique

Son : vibration, propagation et vitesse

Rappels de 6e (signal sonore, émetteur, canal, récepteur) ; un son naît d’une vibration qui se transmet de proche en proche ; le son a besoin d’un milieu matériel et ne traverse pas le vide ; vitesse du son dans l’air, l’eau et l’acier ; calculer une distance ou une durée (orage, écho, sondeur) ; fréquence, sons graves et aigus, infrasons et ultrasons ; niveau sonore en décibels et protection de l’audition.

À propos de cette page
Trente-six questions à choix multiples sur trois niveaux : vibration, milieux de propagation, hertz et décibels au niveau facile ; calculs avec la vitesse du son, conversions et gestes de protection au niveau moyen ; échos, sondeurs, fréquences et pièges sur le danger d’un son au niveau difficile.

Les 36 questions du QCM en version texte

Pour réviser sans écran ou imprimer : chaque question avec ses propositions ; la bonne réponse et son explication se déplient.

Niveau facile ★ — 12 questions

  1. Un son est toujours produit par…

    • A. une source qui vibre
    • B. une source très chaude
    • C. une source qui brille
    • D. une source électrique
    Réponse

    A. une source qui vibre — Corde, peau, membrane, cordes vocales : toute source sonore vibre.

  2. Le son se propage…

    • A. seulement dans l’air
    • B. dans les gaz, liquides et solides
    • C. dans l’air et le vide, jamais dans l’eau
    • D. seulement dans les solides
    Réponse

    B. dans les gaz, liquides et solides — Tout milieu matériel transmet le son ; le vide, non.

  3. Rappel de 6e : dans la chaîne d’un son, la source sonore qui vibre est…

    • A. le récepteur
    • B. le canal
    • C. l’émetteur
    • D. l’information
    Réponse

    C. l’émetteur — La source produit et envoie le signal sonore : c’est l’émetteur.

  4. Dans l’air, la vitesse du son dépend un peu…

    • A. du niveau sonore
    • B. de la fréquence du son
    • C. de la taille de la source
    • D. de la température
    Réponse

    D. de la température — Le son va un peu plus vite dans l’air chaud que dans l’air froid ; ni le niveau, ni la fréquence, ni la taille de la source ne changent sa vitesse.

  5. L’unité de la fréquence est…

    • A. le hertz
    • B. le décibel
    • C. le mètre par seconde
    • D. la seconde
    Réponse

    A. le hertz — 1 Hz = 1 vibration par seconde.

  6. L’unité du niveau sonore est…

    • A. le hertz
    • B. le décibel
    • C. le mètre par seconde
    • D. le joule
    Réponse

    B. le décibel — Le niveau sonore se mesure en décibels (dB).

  7. Un ultrason est un son…

    • A. trop fort pour l’oreille humaine
    • B. trop grave pour l’oreille humaine
    • C. trop aigu pour l’oreille humaine
    • D. qui ne se propage que dans l’eau
    Réponse

    C. trop aigu pour l’oreille humaine — Au-dessus de 20 000 Hz, un son est trop aigu pour être entendu ; sa fréquence ne dit rien de son niveau sonore.

  8. L’oreille humaine entend les sons d’environ…

    • A. 0 à 100 Hz
    • B. 20 à 200 Hz
    • C. 2 000 Hz à 200 000 Hz
    • D. 20 Hz à 20 000 Hz
    Réponse

    D. 20 Hz à 20 000 Hz — En dessous, infrasons ; au-dessus, ultrasons.

  9. Les chauves-souris repèrent les insectes la nuit grâce à…

    • A. des ultrasons
    • B. des infrasons
    • C. des ondes radio
    • D. l’infrarouge
    Réponse

    A. des ultrasons — Elles émettent des ultrasons et écoutent leur écho.

  10. Lors d’un écho, le son…

    • A. traverse l’obstacle
    • B. fait l’aller et le retour
    • C. s’arrête net contre l’obstacle
    • D. va deux fois plus vite
    Réponse

    B. fait l’aller et le retour — Il va jusqu’à l’obstacle et revient : il parcourt deux fois la distance.

  11. Pendant un orage, on voit l’éclair avant d’entendre le tonnerre, car…

    • A. le tonnerre part plus tard
    • B. l’éclair est plus intense
    • C. la lumière va bien plus vite
    • D. le son fait un détour
    Réponse

    C. la lumière va bien plus vite — Environ 300 000 km/s pour la lumière, 340 m/s pour le son.

  12. Ce qui voyage de la source jusqu’à l’oreille, c’est…

    • A. l’air de la source
    • B. de la matière
    • C. de la lumière
    • D. la vibration
    Réponse

    D. la vibration — Les particules vibrent sur place ; seule la vibration se propage.

Niveau moyen ★★ — 12 questions

  1. Du plus lent au plus rapide, le son se propage dans…

    • A. l’air, l’eau, l’acier
    • B. l’acier, l’eau, l’air
    • C. l’eau, l’air, l’acier
    • D. l’air, l’acier, l’eau
    Réponse

    A. l’air, l’eau, l’acier — En général : gaz < liquide < solide (340, 1 500, 5 000 à 6 000 m/s).

  2. Quelle distance le son parcourt-il dans l’air en 5 s ?

    • A. 68 m
    • B. 1 700 m
    • C. 340 m
    • D. 17 000 m
    Réponse

    B. 1 700 m — d = 340 × 5 = 1 700 m.

  3. Combien de temps met le son pour parcourir 2 720 m dans l’air ?

    • A. 0,125 s
    • B. 80 s
    • C. 8 s
    • D. 2,7 s
    Réponse

    C. 8 s — t = 2 720 ÷ 340 = 8 s.

  4. 4,2 kHz correspondent à…

    • A. 420 Hz
    • B. 42 Hz
    • C. 42 000 Hz
    • D. 4 200 Hz
    Réponse

    D. 4 200 Hz — 1 kHz = 1 000 Hz : 4,2 × 1 000 = 4 200 Hz.

  5. Un son de 16 Hz est…

    • A. un infrason
    • B. un ultrason
    • C. un son aigu
    • D. un son de 16 dB
    Réponse

    A. un infrason — Moins de 20 Hz : infrason, inaudible pour l’être humain.

  6. On compte 3 s entre l’éclair et le tonnerre. L’orage est à environ…

    • A. 3 km
    • B. 1 km
    • C. 113 m
    • D. 100 m
    Réponse

    B. 1 km — 340 × 3 = 1 020 m, environ 1 km : la règle des 3 secondes par kilomètre.

  7. Pourquoi le son va-t-il plus vite dans l’eau que dans l’air ?

    • A. l’eau est plus froide
    • B. l’eau est transparente
    • C. ses particules serrées se rapprochent peu
    • D. l’eau est plus lourde, donc pousse le son
    Réponse

    C. ses particules serrées se rapprochent peu — Particules serrées, très peu compressibles : la vibration passe plus vite.

  8. Une corde vibre à 330 Hz. Elle effectue…

    • A. 330 vibrations par minute
    • B. 33 vibrations par seconde
    • C. une vibration toutes les 330 secondes
    • D. 330 vibrations par seconde
    Réponse

    D. 330 vibrations par seconde — Fréquence = nombre de vibrations par seconde.

  9. Quel geste agit directement à la source du bruit ?

    • A. baisser le volume de l’enceinte
    • B. porter des bouchons d’oreille
    • C. s’éloigner de l’enceinte
    • D. faire une pause dehors
    Réponse

    A. baisser le volume de l’enceinte — Les autres gestes protègent l’oreille, mais l’enceinte joue toujours aussi fort.

  10. Deux notes : 262 Hz et 523 Hz. La plus aiguë est…

    • A. celle de 262 Hz
    • B. celle de 523 Hz
    • C. aucune : même hauteur
    • D. impossible à dire sans dB
    Réponse

    B. celle de 523 Hz — La fréquence la plus élevée donne le son le plus aigu.

  11. Le niveau sonore d’une conversation normale est d’environ…

    • A. 5 dB
    • B. 120 dB
    • C. 50 dB
    • D. 85 dB
    Réponse

    C. 50 dB — Environ 50 dB ; 85 dB est le seuil de risque, 120 dB le seuil de douleur.

  12. Dans lequel de ces milieux le son ne se propage-t-il pas ?

    • A. le granit d’une falaise
    • B. l’hélium d’un ballon de fête
    • C. l’huile d’une bouteille
    • D. le vide entre les astres
    Réponse

    D. le vide entre les astres — Granit (solide), hélium (gaz), huile (liquide) : de la matière, donc le son passe. Le vide, sans particules, ne le transmet pas.

Niveau difficile ★★★ — 12 questions

  1. Un écho revient au bout de 1,2 s dans l’air. L’obstacle est à…

    • A. 204 m
    • B. 408 m
    • C. 102 m
    • D. 680 m
    Réponse

    A. 204 m — Trajet : 340 × 1,2 = 408 m ; distance : 408 ÷ 2 = 204 m.

  2. Pour un sondeur, un élève prend 340 m/s au lieu de 1 500 m/s. La profondeur qu’il trouve est…

    • A. environ 4 fois trop grande
    • B. environ 4 fois trop petite
    • C. juste : la vitesse ne compte pas
    • D. deux fois trop grande
    Réponse

    B. environ 4 fois trop petite — 1 500 ÷ 340 ≈ 4,4 : avec une vitesse environ 4 fois trop faible, il trouve une profondeur environ 4 fois trop petite.

  3. Un sondeur reçoit l’écho du fond au bout de 0,4 s (eau : 1 500 m/s). La profondeur est de…

    • A. 600 m
    • B. 150 m
    • C. 300 m
    • D. 68 m
    Réponse

    C. 300 m — Trajet : 1 500 × 0,4 = 600 m ; profondeur : 600 ÷ 2 = 300 m.

  4. Un son très aigu est-il forcément dangereux ?

    • A. oui, dès qu’il dépasse 20 000 Hz, il blesse
    • B. oui, car il fait vibrer l’oreille vite
    • C. non, un son aigu n’est jamais fort
    • D. non : tout dépend du niveau et de la durée
    Réponse

    D. non : tout dépend du niveau et de la durée — Hertz et décibels mesurent deux grandeurs différentes.

  5. Sous une cloche à vide, on entend encore un tout petit peu le réveil. Pourquoi ?

    • A. le son passe par son support solide
    • B. il reste de la lumière dans la cloche
    • C. le verre produit son propre son
    • D. le vide transmet un peu le son
    Réponse

    A. le son passe par son support solide — Le vide ne transmet aucun son ; le support du réveil, solide, en transmet un peu.

  6. Une corde vibre à 250 Hz. Combien de vibrations fait-elle en 0,2 s ?

    • A. 1 250
    • B. 50
    • C. 250
    • D. 25
    Réponse

    B. 50 — 250 × 0,2 = 50 vibrations.

  7. Un son de 0,03 kHz est…

    • A. un infrason
    • B. un ultrason
    • C. audible et grave
    • D. inaudible, car trop faible
    Réponse

    C. audible et grave — 0,03 kHz = 30 Hz : au-dessus de 20 Hz, donc audible, et très grave.

  8. Un son parcourt 750 m en 0,5 s dans un liquide. Sa vitesse est de…

    • A. 375 m/s
    • B. 340 m/s
    • C. 750 m/s
    • D. 1 500 m/s
    Réponse

    D. 1 500 m/s — v = 750 ÷ 0,5 = 1 500 m/s.

  9. Dans un rail d’acier, le son va à environ 5 000 m/s. Combien de temps met-il pour parcourir 1 000 m de rail ?

    • A. 0,2 s
    • B. 2,9 s
    • C. 5 s
    • D. 0,02 s
    Réponse

    A. 0,2 s — t = 1 000 ÷ 5 000 = 0,2 s ; dans l’air, il lui faudrait près de 3 s.

  10. Dans une salle de sport, le niveau passe de 100 dB près de l’enceinte à 82 dB à l’accueil. À l’accueil…

    • A. on est au seuil de douleur
    • B. on est sous le seuil de risque
    • C. le son y est plus grave qu’à côté de l’enceinte
    • D. le son va moins vite
    Réponse

    B. on est sous le seuil de risque — 82 dB est en dessous de 85 dB, le seuil de risque.

  11. Dans une file d’élèves, chacun pousse un instant l’épaule de son voisin, puis revient à sa place. Ce qui parcourt la file représente…

    • A. l’air qui part de la source
    • B. la source sonore
    • C. la vibration qui se propage
    • D. le récepteur du son
    Réponse

    C. la vibration qui se propage — Comme les particules d’air, les élèves restent à leur place : seule la poussée avance de proche en proche, comme la vibration.

  12. Deux enceintes identiques produisent chacune 80 dB au même endroit. Ensemble, le niveau…

    • A. vaut exactement 160 dB
    • B. reste exactement 80 dB
    • C. vaut 40 dB
    • D. n’est pas le double de 80 dB
    Réponse

    D. n’est pas le double de 80 dB — Les décibels ne s’additionnent pas comme des nombres ordinaires.

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