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Mesurer la profondeur de la mer grâce à l’écho

3e · Physique

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Un bateau envoie une courte impulsion sonore vers le fond et chronomètre le temps que met l’écho à revenir. Le son parcourt environ 1500 mètres par seconde dans l’eau de mer, donc profondeur = vitesse × temps ÷ 2, car le son fait l’aller et le retour.

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Sur l’image

  1. Émetteur-récepteur du sonar : il envoie l’impulsion sonore et capte son retour
  2. Impulsion aller : le son descend dans l’eau à environ 1500 m/s
  3. Fond marin : la surface dure qui réfléchit le son
  4. Écho : le son réfléchi remonte sur la même distance
  5. Chronomètre : il mesure la durée totale de l’aller-retour

Exemples

  • Un écho de 2 secondes signifie que le son a parcouru 3000 m au total : la mer fait donc 1500 m de profondeur.
  • Les radars de recul des voitures utilisent l’écho d’ultrasons dans l’air pour mesurer la distance à un mur.

À retenir

  • Distance = vitesse × temps, et la durée de l’écho couvre le trajet deux fois.
  • Le son se propage à environ 1500 m/s dans l’eau de mer, plus de quatre fois plus vite que dans l’air.

Quiz : Mesurer la profondeur de la mer grâce à l’écho (3e)

  1. Quand on calcule la profondeur du fond marin à partir d’un écho, pourquoi divise-t-on vitesse × temps par 2 ?

    • Parce que l’écho est deux fois moins fort que l’impulsion émise
    • Parce que le son va deux fois moins vite en remontant
    • Parce que le trajet chronométré couvre la distance à l’aller et au retour

  2. L’impulsion sonar d’un bateau revient 2 secondes après avoir été émise. Quelle est à peu près la profondeur du fond marin ?

    • 1500 mètres
    • 3000 mètres
    • 750 mètres

  3. À quelle vitesse le son se déplace-t-il dans l’eau de mer, par rapport à l’air ?

    • Environ 1500 m/s, environ quatre fois moins vite que dans l’air
    • Environ 150 m/s, à peu près comme dans l’air
    • Environ 1500 m/s, plus de quatre fois plus vite que dans l’air

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