Nous ne pouvons pas entendre tous les sons qui pénètrent dans notre oreille. Nos oreilles sont conçues pour n'entendre qu'une certaine gamme de fréquences (ou longueurs d'onde) d'ondes sonores et nous n'enregistrons pas les autres. Un exemple quotidien de ce phénomène est l'utilisation des sifflets pour chiens, qui produisent un bruit extrêmement aigu que les chiens peuvent entendre, mais pas nous. En effet, les chiens ont des oreilles sensibles aux ondes sonores de plus haute fréquence. Ces ondes sonores sont appelées ultrasons - elles ont une fréquence plus élevée que celle que nous pouvons entendre.
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Inscris-toi gratuitementLes chiens et les humains peuvent-ils entendre des fréquences plus élevées ?
Laquelle de ces options n'est pas une utilisation des ultrasons sur un bateau de pêche ?
Les ultrasons sont dangereux pour les tissus humains. Cette affirmation est-elle vraie ou fausse ?
L'image du fœtus est-elle créée à l'aide d'une échographie ou d'une radiographie ?
Une impulsion ultrasonore est envoyée à travers un faisceau métallique. On connaît le temps nécessaire pour traverser tout le faisceau et revenir. Comment ce temps variera-t-il s'il y a une fissure le long du trajet ?
L'échographie peut-elle être utilisée pour scanner les organes internes ?
Les ultrasons traversent-ils les tissus mous ?
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Laquelle de ces options n'est pas une utilisation des ultrasons sur un bateau de pêche ?
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Une impulsion ultrasonore est envoyée à travers un faisceau métallique. On connaît le temps nécessaire pour traverser tout le faisceau et revenir. Comment ce temps variera-t-il s'il y a une fissure le long du trajet ?
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Les ultrasons sont des sons dont la fréquence est supérieure à la plage d'audition humaine - nous disons qu'ils sont trop aigus pour que les humains les entendent. Les ultrasons ont une fréquence supérieure à 20 kHz. Une personne à l'ouïe parfaite a une plage d'audition allant de 20 Hz à 20 kHz, bien que la plupart des gens aient une plage d'audition qui se situe dans ces valeurs extrêmes. Les humains sont particulièrement sensibles aux fréquences comprises entre 2000 Hz et 5000 Hz.
Bien que nous ne puissions pas entendre les ultrasons, ils peuvent être très utiles à bien des égards :
Le sonar - également connu sous le nom d'écholocation - est une méthode permettant de trouver la distance d'objets et de surfaces difficiles à atteindre ou à mesurer. Le temps que mettent les ultrasons à rebondir sur l'objet peut être utilisé pour trouver la distance.
Les bateaux de pêche utilisent des ondes ultrasonores pour trouver la position des poissons en dessous d'eux, istockphoto.
Par exemple, les bateaux de pêche transportent parfois un équipement sonar afin de pouvoir déterminer la profondeur de l'eau qu'ils traversent. Des impulsions d'ultrasons sont émises depuis le bateau par un émetteur. Le temps que mettent les impulsions à atteindre le fond marin et à se réfléchir vers le bateau est mesuré à l'aide d'un détecteur (les ondes ultrasonores pourraient également être dirigées vers un banc de poissons afin de voir à quelle distance ils se trouvent pour aider à les attraper). Le signal ultrasonore est converti en impulsion électrique et le temps écoulé entre la libération des ondes et la valeur la plus élevée du signal électrique peut être utilisé, avec la vitesse à laquelle les ondes se déplacent dans l'eau, pour déterminer la profondeur de l'eau.
Un grand bateau de pêche se déplace quelque part dans l'océan Atlantique et souhaite connaître la profondeur de l'eau. Il envoie une impulsion d'ondes ultrasonores vers le fond marin et obtient un pic du signal électrique dans le détecteurplus tard. Quelle est la profondeur de l'océan à cet endroit (la vitesse des ondes ultrasonores dans l'eau est d'environ) ?
Nous connaissons le temps pendant lequel les ondes ultrasonores se sont déplacées ainsi que leur vitesse dans l'eau, nous pouvons donc trouver la distance parcourue en utilisant l'équation suivante :
Ou en d'autres termes,
dans laquelleest la distance,est la vitesse etest le temps.
Les valeurs de la vitesse et du temps données dans la question peuvent être utilisées pour trouver la distance :
.
Cependant, les ondes ultrasonores doivent se rendre au fond de la mer et remonter jusqu'au bateau, la profondeur d sera donc égale à la moitié de la distance totale parcourue :
L'échographie peut également être utilisée pour la scintigraphie fœtale - également appelée scintigraphie prénatale. Elle permet aux médecins de vérifier le sexe des bébés avant leur naissance. Elle peut également être utilisée pour voir si un bébé est en bonne santé et pour trouver sa position.
Les échographies sont utilisées pour produire des images des bébés et des fœtus lorsqu'ils sont encore dans l'utérus.
Le processus de scintigraphie fœtale consiste à déplacer une sonde sur le ventre de la mère, ce qui envoie des ondes ultrasonores dans son corps. Les ondes ultrasonores sont partiellement réfléchies chaque fois qu'elles atteignent une limite entre deux matériaux différents. Dans ce cas, une partie du signal ultrasonore sera renvoyée lorsqu'il atteindra le corps du bébé, qui est un matériau différent du liquide qui l'entoure. La sonde détecte alors le rayonnement ultrasonore qui revient. Elle peut être déplacée pour déterminer le temps que mettent les ultrasons à revenir en différents points, ce qui peut être utilisé avec la vitesse connue des ondes dans le liquide pour produire une image du bébé.
Outre les exemples mentionnés ci-dessus, les ultrasons ont de nombreuses autres utilisations, tant en médecine que dans l'industrie.
L'échographie n'est pas seulement utilisée pour les personnes qui accouchent, elle peut aussi être utilisée à des fins d'imagerie médicale. Par exemple, les personnes qui ont un problème quelconque avec leurs organes internes, comme des poumons ou des reins endommagés.
Tu as peut-être déjà appris comment les rayons X peuvent être utilisés pour identifier les problèmes internes du corps. Il y a beaucoup moins de risques d'endommager tes organes internes lorsque tu utilises l'échographie plutôt que la radiographie.
Les ultrasons sont également utilisés dans l'industrie pour vérifier les irrégularités des matériaux, tels que les moulages en métal. Il s'agit d'envoyer des impulsions d'ultrasons à travers le matériau, lorsque les ondes atteignent une fissure dans la structure de l'objet, elles seront partiellement réfléchies. Cela signifie qu'il y aura une petite impulsion dans le signal électrique détecté qui arrivera plus tôt que le temps qu'il faudrait aux ondes pour aller jusqu'à l'extrémité de l'objet et revenir. Cela peut être utilisé avec la vitesse des ondes ultrasonores dans le matériau pour trouver la position exacte de l'irrégularité.
L'équipement à ultrasons peut être utilisé pour détecter des fissures dans un tuyau.
L'échographie est utilisée en médecine pour différents problèmes médicaux. Cela s'explique par le fait qu'ils présentent certains avantages clés par rapport à d'autres techniques médicales :
Les ultrasons sont très utiles pour localiser des objets et des surfaces qui ne sont pas facilement accessibles ou qui ne peuvent pas être mesurés directement.
Des images de bébés peuvent être réalisées grâce à l'échographie fœtale. Il s'agit de diriger des ondes ultrasonores vers le fœtus et d'utiliser l'intensité des ondes réfléchies en différents points pour former une image.
L'échographie présente de nombreux avantages par rapport à d'autres techniques médicales : l'équipement est moins cher, il n'est pas nécessaire d'opérer et l'échographie est beaucoup plus sûre que d'autres méthodes.
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