Signaux et Communication
Les signaux permettent de transmettre des informations. Le son et la lumière sont des signaux qui voyagent à des vitesses très différentes.
Objectifs du chapitre
- Décrire un signal périodique
- Calculer la vitesse du son
- Connaître la vitesse de la lumière
Signaux périodiques
Un signal périodique se répète identique à lui-même. Sa période T est la durée d'un motif (en secondes). Sa fréquence f est le nombre de motifs par seconde (en Hertz). f = 1/T
Le son
Le son est une onde mécanique qui a besoin d'un milieu pour se propager. Dans l'air à 20°C, le son voyage à environ 340 m/s. L'oreille humaine perçoit les sons entre 20 Hz et 20 000 Hz.
La lumière
La lumière se propage dans le vide à la vitesse c = 300 000 km/s (3×10⁸ m/s). C'est la vitesse maximale dans l'univers. En 1 an, la lumière parcourt une année-lumière ≈ 9 500 milliards de km.
Formules à retenir
f = 1/Tf en Hertz (Hz), T en secondes (s)
v = d/tv en m/s, d en mètres, t en secondes
c = 3×10⁸ m/s300 000 km/s
Exercice d'application
Question : L'éclair précède le tonnerre de 6 secondes. À quelle distance s'est produit l'orage ? (v_son = 340 m/s)
Voir la solution
Réponse : d = v × t = 340 × 6 = 2040 m ≈ 2 km
