\documentclass[10pt,a4paper]{article}

\usepackage{agrphy}

\title{MP30 - Acoustique}
\date{\today}

\begin{document}

\titre{Deleuze Julie}{Jocteur Tristan}



\subsection*{Niveau : Classes préparatoires }



\subsection*{Bibliographie}
\begin{tabular}{@{\livre}p{0.48\linewidth} @{\ \ }p{0.48\linewidth}}
\textit{Fascicule de TP Divers}, \textbf{Quelqu'un-e}\\
\end{tabular}
% Vous avez vu cette commande badass pour ne pas mettre les footnotes dans les environements locaux ??

\tableofcontents
\pagebreak

\section{Propagation dans une phase condensée}
L'air est le milieu de propagation qui nous est le plus familier pour les ondes acoustiques, mais elles peuvent également se propager dans des liquides comme l'eau, ou même des solides comme le dural. Commençons par la propagation dans l'eau :

\begin{figure}[H]
    \centering
    \includegraphics[width=\textwidth]{cuve.png}
\end{figure}

\paragraph{} On interpose à présent un bloc de dural entre les deux transducteurs. Comme la vitesse de propagation des ondes est différente dans les deux milieux, le signal arrive à l'emetteur avec un retard différent de celui de la mesure précédente. Connaissant la vitesse de propagation dans l'eau, la mesure de ce retard va nous permettre de déduire la vitesse de propagation dans le dural.

\begin{figure}
    \centering
    \includegraphics[width = \textwidth]{dural.png}
\end{figure}

\paragraph{} la propagation d'ondes acoustique est donc permise dans ces 3 états de la matière, bien qu'avec des vitesses de propagation très différentes. Cela est du aux propriétés mécaniques très différentes des 3 milieux.

\section{Interférences acoustiques}

\begin{figure}[H]
    \centering
    \includegraphics[width=\textwidth]{konig1.png}
    \label{fig:my_label}
\end{figure}




\paragraph{}On se place à une fréquence de travail $f = 5~kHz$ afin d'avoir un compromis agréable/assez de points. Et on trace alors :

\begin{equation}
    D = f(n)
\end{equation}

Par une modélisation affine on peut remonter à $\lambda$ et donc finalement à $c_air$. A titre comparatif, on a les valeurs numériques suivantes à l'air libre :

\begin{equation*}
    c_{air,th} (288~K) = 340,5~ms^{-1}
    ~~~~~~~~~~~~~~~~
    c_{air,th} (293~K) = 343,5~ms^{-1}
\end{equation*}

\section{Effet Doppler acoustique}

\begin{figure}[H]
    \centering
    \includegraphics[width = 0.8\textwidth]{effet_dop.png}
\end{figure}

\begin{figure}[H]
    \centering
    \includegraphics[width=0.8\textwidth]{Doppler1.png}
    \label{fig:my_label}
\end{figure}

\section*{Questions et remarques}

\textbf{Mesure de la vitesse du son dans l'eau et le dural}

\begin{itemize}
    \item Comment s'affranchir du temps de réponse du récepteur ? Utiliser deux récepteurs avec le même temps de réponse.
    \item Quelles sont les sources d'erreur sur la mesure de la distance entre l'émetteur et le récepteur ? Erreur de mesure (à la règle) et erreur systématique liée à la position réelle de l'émetteur/récepteur par rapport à la tige, c'est tout le temps la même si on mesure tout le temps par rapport au même endroit (ordonnée à l'origine sur la modélisation).
    \item Pourquoi observe-t-on une salve en réponse à un burst ? À cause de la fonction de transfert du capteur (piézoélectrique).
    \item Qu'est ce qu'on aurait pu faire sur le signal reçu pour s'affranchir de cette fonction réponse ? Caractériser le capteur pour déconvoluer le signal par la fonction réponse.
    \item Est ce qu'on aurait pu envoyer autre chose qu'un burst ? Oui ça aurait marché avec un sinus mais la mesure du déphasage aurait donné accès à la vitesse de phase et pas la vitesse de groupe, qui est la vitesse de propagation de l'information. Ces vitesses sont égales si la relation de dispersion est linéaire (milieu non dispersif).
    \item À quel type d'onde s'est-on intéressé ? On a mesuré la vitesse d'ondes longitudinales, dans le dural il existe aussi des ondes de cisaillement (plus lentes) qui sont absentes dans l'eau car le milieu n'est pas assez visqueux.
    \item Pourquoi avoir tourné le bloc de dural dans ce sens là ? Pour minimiser l'incertitude sur la différence de temps de vol, mais du coup on a aussi observé l'onde qui passe à coté du bloc et se propage dans l'eau.
    \item Comment aurait-on pu utiliser la réfraction des ondes pour remonter à leur vitesse ? En mesurant l'angle de réflexion totale et en définissant des indices acoustiques à partir des vitesses de propagation.
    \item Quelle aurait été la première onde à disparaître en réflexion totale ? L'onde p (la plus rapide).
    \item Formule de propagation des incertitudes : quels termes sont négligeables ? Ce n'est pas très intéressant de présenter cette formule si ce n'est pas pour comparer les termes. Penser à donner les valeurs d'incertitudes quand on mesure en direct. Écrire les valeurs mesurées et leurs incertitudes sur une feuille intermédiaire avant la modélisation.
    \item Comment expliquer l'écart entre la valeur de vitesse de propagattion du son dans le dural mesurée et la valeur tabulée ? Le dural étant un alliage, on avait peut-être une composition différente de celle de la valeur tabulée.
    \item Prendre plusieurs oscillo/GBF, on perd trop de temps à les transférer d'une manip à l'autre. De manière générale, toujours laisser la manip en l'état après une mesure pour pouvoir y revenir pendant les questions.
\end{itemize}

\textbf{Trombone de König}
\begin{itemize}
    \item Comment aurait-on fait pour mesurer la vitesse du son dans l'air ? Prendre le point de la régression linéair ele plus loin possible de l'origine.
    \item Comment calculer la vitesse du son dans l'air ? Modèle du GP + évolution adiabatique réversible ou isotherme.
    \item POurquoi peut-on faire l'hypothèse d'une évolution adiabatique ? Les transferts thermiques sont lents devant le temps caractéristique du mouvement de la particule fluide.
    \item Quelle est la différence entre la propagation dans la cuve et dans le trombone ? Dans le trombone la propagation est guidée, on peut avoir l'apparition de modes si la longueur d'onde est suffisamment petite (mais dans ce cas là on augmente les phénomènes d'absorption).
\end{itemize}

\textbf{Effet Doppler}

\begin{itemize}
    \item Quelle est la grosse approximation dans cette manip ? Que l'émetteur se déplace à vitesse constante, on peut le vérifier en changeant les chronocapteurs de position. Moyenner sur plusieurs périodes gomme les variations de vitesse.
    \item Il serait plus intéressant d'utiliser cette manip comme un radar pour mesurer $v$ plutôt que comme une autre méthode de mesure de la vitesse du son (qui d'ailleurs donne des résultats peu satisfaisants). On pourrait comparer avec la mesure des chronocapteurs.
    \item Quels autres aspects ondulatoires du son aurait-on pu mettre en évidence dans ce montage ? Diffraction, résonance:ondes stationnaires, adaptation d'impédance. Exemples d'adaptation d'impédance : cornets coniques/exponentiels, caisse de résonnance des diapasons. La cloche à vide est un exemple de pb d'adaptation d'impédance, le vide n'étant pas total le son se propage toujours à l'intérieur.
\end{itemize}
\end{document}
