Modélisation d'une échographie

[STL]

Bonjour,
en choisissant STL BGB je n'étais pas censsé faire ce prgramme mais comme on a eu le droit à la réforme... J'ai beaucoup de mal en physique, et il y'a un exercice de mon DM que je n'arrive pas à fait :

L'oscillogramme figure 1 est obtenu sans le plaque de plexiglas. A l'instant t=0 on visualise le signal émis par la sonde.A l'instant tR , on visualise l'Écho réfléchie sur l'objet réflecteur.
L'oscillogramme figure 2 est obtenu avec le plexiglas. tA et tB sont les dates auxquelles la sonde réfléchies par les faces de la plaque de plexiglas et t'R celle du nouvel écho sur l'objet réflecteur

question:
1 A l'aide l'oscillogramme figure 1,détermine la date tR .

2 Etablir que l'expression de la date tR en fonction de la distance D et de la vitesse v des ultrasons dans l'eau
est: tR=2.D/v

3 D'après l'oscillogramme 1 et 2 les ultrassons se propagent-ils plus vite dans l'eau ou dans le plexiglas ?

4 Montrer que la longueur L du trajet total du signal dans l'eau uniquement est L:2(D-e)

5a. Donner l'expression de la date ta, date à laquelle la sonde reçoit l'echo dû à la réflexion partielle au point A en fonction de d et v

b. Soit v' la vitesse des ultrassons dans la plexiglas, trouver l'expression de la date tb date à laquelle la sonde reçoit l'echo dû à la réflexion partielle au point B



Donnée fournies avec les photos : Durée de l'oscilloscope: kx= 20 microseconde - div-1


Merci de bien vouloir me répondre svp

[SoS(12)]

Bonjour STL,

Avant toute chose, je vous invite à lire les règles d'usage de ce forum, où vous pourrez constater, en autres :
* que nous préférons de vrais prénoms à des pseudos impersonnels ;
* qu'il est tout à fait inenvisageable que nous répondions à une telle demande. Si une partie du travail n'est pas déjà faite, et les questions posées très précises, ce n'est pas nous, professeurs, qui allons faire votre DM !

Je vous invite donc à prendre connaissance de l'ensemble des règles d'utilisation du forum, et de revenir vers nous lorsque vous aurez en partie résolu votre DM à l'aide de votre cours, de votre livre ...

[Serra STL]

Pour commencer, je m'excuse, je n'ai pas vu où il fallait mettre le prénom, et je ne demande pas qu'on me fasse mon DM je veux juste qu'on m'explique et qu'on me dise si ma démarche est juste.

[SoS(12)]

Pas de problème Serra, je suis tout à fait prêt à vous aider.

Mais pour cela, il faut me donner vos réponses aux questions posées, que l'on voit ce qu'il y a à approfondir.

En attendant vos réponses.

[Serra STL]

pour la première question j'ai trouvé 140microseconde car entre t0 et tR il y'a 6 carreaux, mais t0 et tR sont placés au milieu d'un carreau, il y'en a donc 7

donc 7*20=140 microsecondes

C’est bien sa ?

Pour la question 2, je ne comprends pas quand ils disent la date tR...
Sinon j'ai essayé de d'y répondre. Pour calculer tR il faut connaître V:
V=d/t = 7/140 = 0.05 (quelle est l'unité ? svp)

tR= 2*7/0.05=280
Je pense qu'il y'a une erreur, à moins que le résultat soit juste : 140*2=280

[SoS(12)]

Allons-y.

Pour la détermination de tR, je suis d'accord avec vous.

Pour la question 2, il faut bien comprendre ce qu'est l'échographie : une onde, qui se propage à une vitesse v (qui dépend du milieu de propagation), est émise, se propage jusqu'à un objet, qui réfléchit cette onde vers la sonde émettrice, qui est aussi réceptrice. Au final, l'onde a fait un aller et un retour à la vitesse v, pendant le temps entre émission et réception.

A partir de cela, et en disant que D est la distance entre la sonde et l'objet réflecteur, retrouvez la formule donnée. Dans ce que vous avez proposé

V=d/t = 7/140 = 0.05

, vous n'avez pas été assez précise sur ce qu'est d, et vous n'avez pas nécessairement attribué les bonnes valeurs numériques.

je vous laisse préciser la réponse, et je reste à votre disposition.

[Serra STL]

ok j'ai trouvé. En faite il faut multiplier la distance par 2 puisqu'elle fait un aller et un retour ce qui fait :
v=d/t = 7*2/140= 0.1

tR= 2*7/0.1= 140 On retrouve bien 140

[SoS(12)]

Effectivement, le "fois 2" provient de l'aller et retour.
Par contre, d'où tirez-vous que D = 7 (quoi d'ailleurs, je ne sais pas). La distance en question est la distance réelle entre la sonde et l'objet, pas un nombre de carreaux sur l'oscillogramme ! Il ne faut pas confondre l'expérience réelle et l'enregistrement qui permet d'en tirer des informations.

Dans cet exercice, vous n'avez pas d'information sur la distance D. Donc une fois la formule établie, vous pouvez passer à la question suivante.

Pour ma part, je ne pourrai à priori répondre maintenant qu'à partir de demain.

[Serra STL]

Dans ce cas, si nous ne connaissons pas D, on peut le nommer x et répondre à la question de cette manière :

v=d/t = x*2/140= 2x/140
tR= 2*x/2x/140 comme on a 2 fois 2x on les supprime et on obtient 140

[SoS(12)]

Bonjour Serra,

La dernière ligne est inutile, puisque en partant du fait que t (ici tR) est égal à 140, vous montrez que ... tR = 140 ! C'est bien la moindre des choses.

Il ne vous est pas demandé plus que d'écrire la formule en comprenant d'où vient le 2 de 2*D.

Vous pouvez donc passer à la question suivante.

[Serra STL]

je n'ai pas tout à fais compris, en faite pour réponde à la question 2 il faut juste v=d/t = x*2/140= 2x/140 ???

Pour la question 3 je suis pas sûr: les ultrassons se propagent plus vite dans l'eau car ills ne font qu'un allé et retour

[SoS(12)]

Je ne comprends pas ce qui vous bloque pour la question 2. Si v = 2*D / tR, alors tR = 2*D / v et c'est tout (seule l'expression vous est demandée).

Pour la question 3, il faut bien comprendre que le tR' correspond à un aller-retour entre la sonde et l'objet, mais en étant passé au travers du plexiglas à l'aller comme au retour. La question est donc de savoir si le fait de traverser le plexiglas accélère ou ralenti l'onde. Réfléchissez bien.

En restant à votre disposition.

[Serra STL]

non je me suis trompée, en réalité ils se déplacent plus vite dans le plexiglas parce que tR' est plus proche de t0

Pour la question 4, je ne comprends pas c'est quoi le "e" dans la formule

[SoS(12)]

Il s'agit de l'épaisseur réelle de la plaque de plexiglas.

[Serra STL]

Serra STLok donc:
la distance c'est D-e dans l'eau
et il y'a l'allé et retour des ultrasons D-e
donc sa fait 2(D-e) ???