Exercice 2: Écholocation d'un dauphin:
Les dauphins utilisent l'écholocation pour se repérer dans leur milieu aquatique. On rappelle
que le son se déplace dans
l'eau à environ 1 500 m/s.
Doc. 1- Echolocation des dauphins.
Les dauphins sont des mammifères de
la familles des cétacés. Ils sont
capables d'émettre et de capter des
sons afin de sonder leur
environnement: c'est l'écholocation.
Cela leur permet de localiser leurs
proies. Les dauphins n'émettent pas
les sons en continu mais par salves,
c'est-à-dire pendant un bref instant et
plusieurs fois de suite à intervalles de
temps réguliers. La durée de la salve
dépendent de la situation (chasse ou
localisation).
Doc. 2-Emission et réception des sons par
un dauphin.
-
-Émission des ultrasons
Amplitude du signal Réception des ultrasons
0,05
0,10
t(s)
6 901
L'émission de la salve est repérée en vert (à
gauche), la réception est repérée en rouge (à
droite). On peut donc lire sur le graphique la
durée du trajet des ultrasons.
1. Déterminer à quelle distance du fond se trouve le dauphin.

Répondre :

Pour déterminer à quelle distance du fond se trouve le dauphin, nous allons utiliser les informations du Doc. 2 concernant l'émission et la réception des ultrasons, ainsi que la vitesse du son dans l'eau, qui est de 1500 m/s.

### Étapes de la résolution

1. **Lire la durée du trajet des ultrasons sur le graphique :**

- Sur le graphique, l'émission des ultrasons (signal vert) est marquée à \( t = 0 \) secondes.

- La réception des ultrasons (signal rouge) est marquée à \( t = 0,10 \) secondes.

La durée du trajet aller-retour des ultrasons est donc de \( 0,10 \) secondes.

2. **Calculer la distance parcourue par les ultrasons :**

- La vitesse du son dans l'eau est de 1500 m/s.

- Le temps total pour le trajet aller-retour est de \( 0,10 \) secondes.

Utilisons la formule de la distance \( d = v \times t \), où \( d \) est la distance, \( v \) est la vitesse du son dans l'eau et \( t \) est le temps.

\[

d_{aller-retour} = 1500 \, \text{m/s} \times 0,10 \, \text{s} = 150 \, \text{m}

\]

3. **Calculer la distance aller simple :**

- La distance \( d \) parcourue par le son dans une direction (aller simple) est la moitié de la distance aller-retour.

\[

d_{aller} = \frac{d_{aller-retour}}{2} = \frac{150 \, \text{m}}{2} = 75 \, \text{m}

\]

### Conclusion

Le dauphin se trouve à une distance de 75 mètres du fond.

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