Voici le corrigé du brevet blanc de sciences physiques sur les sons et les signaux. Chaque question est corrigée avec la formule, le calcul, l’unité et les points. Compare avec ta copie pour repérer ce qu’il faut retravailler. Le total est de 25 points.
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Le corrigé du sujet de brevet sur les sons et les signaux
Correction de l’exercice 1 : analyser un son (8 points)1. La période est la durée d’un motif complet du signal. Sur l’oscillogramme, un motif complet occupe 4 divisions ; avec 1 ms par division, T = 4 ms = 4 × 10−3 s. (1,5 pt)
2. f = 1 ÷ T = 1 ÷ 0,004 = 250 Hz. (1,5 pt)
3. 250 Hz est compris entre 20 Hz et 20 000 Hz : le son est audible. (1 pt)
4. T = 1 ÷ f = 1 ÷ 50 000 = 2,0 × 10−5 s = 20 µs. La fréquence de 50 kHz est supérieure à 20 000 Hz : ce sont des ultrasons, hors du domaine audible. (2 pts)
5. 500 Hz est plus élevé que 250 Hz : le son est plus aigu. T = 1 ÷ 500 = 0,002 s = 2 ms (moitié de la période précédente). (2 pts)
1. L’impulsion descend jusqu’au fond, puis remonte jusqu’au navire : elle parcourt la profondeur deux fois (aller et retour). (1,5 pt)
2. Distance parcourue : d = v × t = 1 500 × 0,40 = 600 m. La profondeur vaut 600 ÷ 2 = 300 m. (2 pts)
3. d = 340 × 3,0 = 1 020 m pour l’aller-retour, donc la distance à la falaise vaut 1 020 ÷ 2 = 510 m. (2 pts)
4. La lumière est supposée instantanée : le tonnerre voyage seul pendant 6,0 s. d = v × t = 340 × 6,0 = 2 040 m ≈ 2,0 km. (2,5 pts)
1. 120 Mo = 120 × 8 = 960 Mbit. Durée t = 960 ÷ 40 = 24 s. (2,5 pts)
2. t = 960 ÷ 1 000 = 0,96 s, soit moins d’une seconde. (1,5 pt)
3. t = d ÷ v = 1 200 ÷ 2,0 × 105 = 6,0 × 10−3 s = 6,0 ms. (2 pts)
4. Niveau bas = 0, niveau haut = 1 : la suite est 01011010. Elle comporte 8 bits, soit 1 octet. (1,5 pt)
5. Un signal numérique n’a que deux niveaux : même s’il est un peu déformé ou bruité, on peut le reconstituer exactement ; la transmission est donc plus fidèle et moins sensible aux perturbations, et il est facile à copier ou à stocker. (1,5 pt)
Barème et conseils
| Exercice | Thème | Points |
|---|---|---|
| 1 | Analyser un son | 8 |
| 2 | Sonder les profondeurs et les orages | 8 |
| 3 | Transmettre l’information | 9 |
| Total | 25 |
Pour progresser : lis la période sur un nombre entier de motifs et convertis les ms en s avant de calculer f. Pour un écho, pense à diviser la distance totale par 2. N’oublie pas qu’un octet vaut 8 bits quand tu convertis un débit.