Les marégraphes côtiers numériques (4 points)

BAC S 2010 Asie - CALCULATRICE INTERDITE Correction ©
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EXERCICE I. LES MARÉGRAPHES CÔTIERS NUMÉRIQUES (4 points)

1. Principe de fonctionnement du MCN.
1. On appelle onde mécanique le phénomène de propagation, dans un
milieu matériel, d'une perturbation sans transport de matière.
2. L'onde est dite longitudinale lorsque sa direction de propagation
est parallèle à la direction de la perturbation.



1.2. L'onde ultrasonore descend vers l'eau (parcours = L) puis remonte vers
le récepteur (parcours = L).
v = [pic] soit (t = [pic].


1.3. En observant le schéma on trouve D = L + H, soit H = D - L.
D'après la réponse précédente L = [pic], ainsi finalement on obtient H = D
- [pic].


1.4. Le texte indique que le télémètre est placé à 10 m au-dessus du zéro
hydrographique.
Donc D = 10 m.
À 15h52, on lit H = 3,20 m.
D'après 1.3. [pic] = D - H, alors (t1.v = 2.(D - H) ainsi (t1 = [pic]
(t1 = [pic] = [pic] = 4,0(10-2 s
1.5. Le même jour au Cap Ferret, avec une installation identique à celle de
Fort-Manon, une durée (t2 supérieure à (t1 a conduit à la même valeur de
hauteur d'eau H que précédemment.
1.5.1. On a établi en 1.3. H = D - [pic], mais utilisons l'expression
établie en 1.4. (t1 = [pic].
D et H étant constantes, si (t varie c'est que v a varié.

1.5.2. Nommons v1 la célérité des ultrasons à Fort-Mahon, et v2 celle au
Cap Ferret.
(t1 < (t2
[pic] < [pic]
v2 < v1
La célérité a diminué.

1.5.3. La célérité des ondes ultrasonores dépendant de la température il
est nécessaire de déterminer celle-ci précisément à l'aide d'un capteur de
température dans le marégraphe.

2. Une maquette du MCN.




















14,5 cm ( 20 ms
1,7 cm ( (t

On détermine graphiquement (t = (20(1,7)/14,5 = 34/14,5 = 2,3 ms

On a établi en 1.3. H = D - [pic],
H = 0,43 - [pic] = 0,43 - [pic]
H [pic]
H = 0,43 - 0,391 = 0,04 m = 4 cm
-----------------------
D

L

Emetteur-récepteur ultrasonore

Zéro hydrographique

Centrale d'acquisition

Capteur de température

Niveau de l'eau

Puits

(t

1,7 cm

14,5 cm

340 145
500 2,3
85

[pic]