Analyse de l’Écholocation chez les Dauphins
Contexte : Le bio-sonar du Grand Dauphin.
Les dauphins, en particulier le Grand Dauphin (Tursiops truncatus), sont des maîtres de l'écholocationTechnique utilisée par certains animaux consistant à émettre un son et à analyser son écho pour localiser des objets.. Ils émettent des clics sonores à haute fréquence, des ondes ultrasonoresOndes sonores dont la fréquence est supérieure à 20 000 Hz, inaudibles pour l'oreille humaine., et analysent les échos qui leur reviennent pour se représenter leur environnement, chasser ou naviguer. Cet exercice explore les principes physiques fondamentaux qui régissent cette fascinante capacité biologique.
Remarque Pédagogique : Cet exercice vous permettra d'appliquer les concepts des ondes sonores, étudiés en terminale, à un cas concret et impressionnant du monde vivant. Vous verrez comment les lois de la physique permettent d'expliquer les performances de localisation et de chasse du dauphin.
Objectifs Pédagogiques
- Appliquer la relation entre la célérité, la distance et la durée de propagation pour un aller-retour.
- Calculer une longueur d'onde et comprendre son lien avec le pouvoir de résolution.
- Mobiliser ses connaissances sur l'effet DopplerDécalage de fréquence d'une onde entre la mesure à l'émission et la mesure à la réception lorsque la distance entre l'émetteur et le récepteur varie au cours du temps. pour déterminer la vitesse d'un objet.
Données de l'étude
Fiche Technique
| Caractéristique | Valeur |
|---|---|
| Milieu de propagation | Eau de mer |
| Espèce étudiée | Grand Dauphin (Tursiops truncatus) |
| Type d'onde émise | Ultrasonore |
Schéma de la situation
| Nom du Paramètre | Symbole | Valeur | Unité |
|---|---|---|---|
| Célérité des ultrasons dans l'eau de mer | \(v_{\text{eau}}\) | 1530 | \(\text{m} \cdot \text{s}^{-1}\) |
| Fréquence du clic émis par le dauphin | \(f_{\text{emis}}\) | 120 | \(\text{kHz}\) |
| Durée d'un clic | \(\tau\) | 70 | \(\text{µs}\) |
| Durée aller-retour de l'écho (poisson immobile) | \(\Delta t_1\) | 50,0 | \(\text{ms}\) |
| Fréquence de l'écho (poisson en fuite) | \(f_{\text{reçu}}\) | 118,5 | \(\text{kHz}\) |
Questions à traiter
- Calculer la distance \(d\) à laquelle se trouve le poisson initialement immobile.
- Déterminer la longueur d'onde \(\lambda\) du signal émis. Quelle est la plus petite taille de détail que le dauphin peut théoriquement distinguer avec ce signal ?
- La durée \(\tau\) d'un clic est très brève. Calculer la distance minimale \(d_{\text{min}}\) qui doit séparer deux objets pour que le dauphin les perçoive comme distincts (résolution axiale).
- Le dauphin détecte ensuite un poisson dont l'écho a une fréquence \(f_{\text{reçu}}\) de 118,5 kHz. Le poisson s'approche-t-il ou s'éloigne-t-il du dauphin ? Justifier.
- En utilisant la formule simplifiée de l'effet Doppler pour un aller-retour, \(\Delta f = f_{\text{reçu}} - f_{\text{emis}} \approx - \frac{2 \cdot v_{\text{poisson}}}{v_{\text{eau}}} \cdot f_{\text{emis}}\), calculer la vitesse \(v_{\text{poisson}}\) du poisson en fuite.
Les bases sur les Ondes Sonores
Pour résoudre cet exercice, il est essentiel de maîtriser quelques concepts clés relatifs aux ondes mécaniques périodiques et à leur propagation.
1. Propagation d'une onde et Célérité
La distance \(d\) parcourue par une onde se propageant à une célérité (vitesse) constante \(v\) pendant une durée \(\Delta t\) est donnée par la relation : \(d = v \cdot \Delta t\). Dans le cas de l'écholocation, l'onde effectue un aller-retour. La durée mesurée \(\Delta t\) correspond donc à une distance parcourue de \(2d\).
\[ d = v \cdot \frac{\Delta t}{2} \]
2. Ondes Périodiques
Une onde sonore est une onde périodique caractérisée par sa fréquence \(f\) (en Hertz, Hz) et sa longueur d'onde \(\lambda\) (en mètres, m). Ces grandeurs sont liées à la célérité \(v\) de l'onde par la relation fondamentale :
\[ v = \lambda \cdot f \quad \text{ou} \quad \lambda = \frac{v}{f} \]
3. Effet Doppler
Lorsque la source d'une onde et son récepteur sont en mouvement relatif, la fréquence de l'onde perçue par le récepteur (\(f_{\text{reçu}}\)) est différente de la fréquence émise (\(f_{\text{emis}}\)). Si la distance diminue, la fréquence perçue augmente. Si la distance augmente, la fréquence perçue diminue. C'est ce qui explique le changement de son d'une sirène d'ambulance qui passe devant nous.
Correction : Analyse de l’Écholocation chez les Dauphins
Question 1 : Calculer la distance \(d\) à laquelle se trouve le poisson initialement immobile.
Principe
Le concept physique utilisé est celui de la propagation d'une onde à célérité constante. Le son émis par le dauphin voyage jusqu'au poisson, s'y réfléchit, et revient au dauphin. La durée mesurée est celle de cet aller-retour. La distance au poisson est donc la moitié de la distance totale parcourue par l'onde.
Mini-Cours
Une onde se propage dans un milieu homogène en ligne droite et à une vitesse constante appelée célérité. Cette célérité dépend des propriétés du milieu (ici, l'eau de mer). La relation \(d=v \cdot t\) est fondamentale en cinématique et s'applique directement à la propagation des ondes.
Remarque Pédagogique
L'erreur classique est d'oublier que le temps mesuré correspond à un aller-retour. Pensez toujours à diviser la distance totale (\(v \cdot \Delta t\)) par deux pour obtenir la distance à l'objet. C'est le principe de base de tous les sonars, radars et lidars.
Normes
Il n'y a pas de "norme" au sens réglementaire, mais le calcul se base sur le principe fondamental de la propagation des ondes, une loi universelle de la physique.
Formule(s)
Formule de la distance par écholocation
Hypothèses
Le cadre du calcul repose sur plusieurs hypothèses simplificatrices :
- La célérité du son dans l'eau est constante et uniforme sur tout le trajet.
- Le poisson et le dauphin sont considérés comme immobiles pendant la mesure.
- Le trajet de l'onde est une ligne droite.
Donnée(s)
Les chiffres d'entrée, extraits de l'énoncé, sont :
| Paramètre | Symbole | Valeur | Unité |
|---|---|---|---|
| Célérité des ultrasons | \(v_{\text{eau}}\) | 1530 | \(\text{m} \cdot \text{s}^{-1}\) |
| Durée aller-retour | \(\Delta t_1\) | 50,0 | \(\text{ms}\) |
Astuces
Pour aller plus vite, on peut remarquer que diviser par deux revient à multiplier par 0,5. On peut aussi faire un calcul d'ordre de grandeur : 1500 m/s pendant 50 ms (0,05 s) donne \(1500 \times 0,05 = 75\) m. La distance à l'objet sera donc la moitié, soit environ 37,5 m. Cela permet de vérifier rapidement la cohérence du résultat final.
Schéma (Avant les calculs)
Le schéma illustre le trajet aller-retour de l'onde sonore entre le dauphin et le poisson.
Trajet de l'onde pour la mesure de distance
Calcul(s)
Conversion de la durée
La durée doit être en secondes pour être homogène avec la célérité en m/s.
Calcul de la distance
On applique la formule avec les valeurs converties.
Schéma (Après les calculs)
Le schéma est mis à jour pour visualiser la distance calculée entre le dauphin et le poisson.
Visualisation du résultat de la mesure
Réflexions
L'interprétation du résultat est directe : le poisson se trouve à 38,3 mètres. Cette précision est vitale pour le dauphin pour planifier sa chasse. La vitesse élevée du son dans l'eau (presque 5 fois plus rapide que dans l'air) permet une localisation quasi instantanée.
Points de vigilance
Les erreurs à éviter :
- Oublier de diviser la durée par 2.
- Faire une erreur dans la conversion des unités (ms en s).
- Arrondir les résultats intermédiaires, ce qui peut fausser le résultat final.
Points à retenir
Pour maîtriser cette question, il faut retenir :
- La formule de base de la propagation : \(d=v \cdot t\).
- Le principe de l'écho : la durée mesurée correspond à un trajet aller-retour, soit une distance \(2d\).
- L'importance de la cohérence des unités (Système International).
Le saviez-vous ?
La Marine s'est largement inspirée de l'écholocation des cétacés pour développer la technologie SONAR (SOund Navigation And Ranging) pendant la Première Guerre mondiale, principalement pour détecter les sous-marins ennemis.
FAQ
Questions fréquentes sur ce calcul :
Résultat Final
A vous de jouer
Si le dauphin recevait un écho après 80 ms, à quelle distance se trouverait la nouvelle cible ?
Question 2 : Déterminer la longueur d'onde \(\lambda\) et la plus petite taille de détail que le dauphin peut distinguer.
Principe
Le concept physique est la relation entre les propriétés temporelle (fréquence) et spatiale (longueur d'onde) d'une onde périodique. La limite physique de la résolution (la capacité à distinguer de petits détails) d'un système d'imagerie par onde est directement liée à la longueur d'onde de l'onde utilisée.
Mini-Cours
La longueur d'onde \(\lambda\) représente la distance sur laquelle le motif de l'onde se répète. Plus la fréquence \(f\) est élevée, plus la longueur d'onde est courte, car l'onde "oscille" plus rapidement sur une même distance. C'est pourquoi les hautes fréquences (ultrasons) permettent une meilleure résolution que les basses fréquences (infrasons).
Remarque Pédagogique
Retenez cette analogie : essayer de "voir" un petit objet avec une grande longueur d'onde, c'est comme essayer de ramasser un grain de sable avec un bulldozer. Pour voir de fins détails, il faut un "outil" fin, c'est-à-dire une petite longueur d'onde.
Normes
Le calcul se base sur la relation fondamentale des ondes périodiques, \(v = \lambda \cdot f\), une loi de base de la physique ondulatoire.
Formule(s)
Formule de la longueur d'onde
Hypothèses
On suppose que la fréquence émise est constante et que la célérité du son est celle donnée dans l'énoncé. Le milieu est considéré comme non dispersif (la célérité ne dépend pas de la fréquence).
Donnée(s)
Les chiffres d'entrée sont :
| Paramètre | Symbole | Valeur | Unité |
|---|---|---|---|
| Célérité des ultrasons | \(v_{\text{eau}}\) | 1530 | \(\text{m} \cdot \text{s}^{-1}\) |
| Fréquence émise | \(f_{\text{emis}}\) | 120 | \(\text{kHz}\) |
Astuces
Pour vérifier l'ordre de grandeur, on peut utiliser des puissances de 10. \(v \approx 1.5 \times 10^3\) m/s et \(f \approx 1.2 \times 10^5\) Hz. Le rapport \(\lambda = v/f\) sera donc de l'ordre de \(10^3 / 10^5 = 10^{-2}\) m, soit de l'ordre du centimètre. Cela confirme que le calcul est plausible.
Schéma (Avant les calculs)
Ce schéma représente une onde sinusoïdale pour visualiser la longueur d'onde \(\lambda\), qui est la distance entre deux crêtes successives.
Visualisation de la Longueur d'Onde
Calcul(s)
Conversion de la fréquence
La fréquence doit être en Hertz (Hz).
Calcul de la longueur d'onde
Conversion du résultat en cm
Schéma (Après les calculs)
Ce schéma illustre le concept de résolution : l'onde, avec sa longueur d'onde calculée, interagit avec un objet de taille similaire.
Concept de Résolution Spatiale
Réflexions
L'interprétation du résultat est que la plus petite taille de détail que le dauphin peut distinguer est de l'ordre de 1,3 cm. C'est extraordinairement précis et lui permet de connaître non seulement la position, mais aussi la taille et la forme de sa proie, et même de différencier les espèces de poissons !
Points de vigilance
Attention à ne pas inverser la formule (\(f/v\) au lieu de \(v/f\)). Une longueur d'onde s'exprime en mètres, donc une division de m/s par Hz (qui est s⁻¹) donne bien des mètres. Une vérification par analyse dimensionnelle est toujours une bonne idée.
Points à retenir
Il faut maîtriser la relation \(v = \lambda \cdot f\) et comprendre le lien qualitatif : haute fréquence \(\iff\) petite longueur d'onde \(\iff\) haute résolution.
Le saviez-vous ?
Les échographies médicales fonctionnent sur le même principe. Les sondes utilisent des ultrasons de plusieurs millions de Hertz (MHz) pour obtenir des longueurs d'onde de l'ordre du millimètre et ainsi visualiser les organes internes avec une grande précision.
FAQ
Questions fréquentes sur ce calcul :
Résultat Final
A vous de jouer
Quelle serait la longueur d'onde si le dauphin utilisait une fréquence plus basse de 50 kHz ?
Question 3 : Calculer la distance minimale de séparation \(d_{\text{min}}\) (résolution axiale).
Principe
Ce concept, la résolution axiale, est lié à la durée de l'impulsion sonore. Pour distinguer deux objets alignés, il faut que l'écho du premier objet soit complètement revenu avant que l'écho du second n'arrive. Si les échos se chevauchent, le dauphin ne perçoit qu'un seul objet étendu. La distance minimale est donc liée à la "longueur" de l'impulsion dans l'eau.
Mini-Cours
Un "clic" de dauphin n'est pas une onde continue mais une bouffée d'onde, un paquet d'ondes de durée très courte \(\tau\). Ce paquet se propage et occupe une longueur \(L = v_{\text{eau}} \cdot \tau\) dans l'eau. Pour que deux échos soient séparés, les objets doivent être espacés d'au moins la moitié de cette longueur de paquet (le facteur 1/2 vient de l'aller-retour).
Remarque Pédagogique
Imaginez que vous envoyez des trains très courts dans un tunnel. Pour savoir s'il y a un ou deux obstacles, il faut que le premier train ait le temps de faire l'aller-retour avant que le second ne revienne. Si les obstacles sont trop proches, les deux trains vont se "mélanger" au retour.
Normes
Ce calcul est une application directe des principes de la propagation des signaux et du traitement du signal, utilisés dans toutes les technologies de télédétection (radar, sonar, etc.).
Formule(s)
Formule de la résolution axiale
Hypothèses
On suppose que le "clic" est une impulsion de forme rectangulaire de durée \(\tau\). La réalité est plus complexe, mais cette approximation est suffisante à ce niveau.
Donnée(s)
Les chiffres d'entrée sont :
| Paramètre | Symbole | Valeur | Unité |
|---|---|---|---|
| Célérité des ultrasons | \(v_{\text{eau}}\) | 1530 | \(\text{m} \cdot \text{s}^{-1}\) |
| Durée du clic | \(\tau\) | 70 | \(\text{µs}\) |
Astuces
Le calcul est similaire à celui de la question 1, mais en utilisant la durée de l'impulsion \(\tau\) au lieu de la durée de l'écho \(\Delta t_1\). La logique de diviser par deux reste la même. Attention aux unités : les microsecondes sont \(10^{-6}\) s.
Schéma (Avant les calculs)
Le schéma montre deux objets proches et l'impulsion sonore qui doit permettre de les distinguer.
Schéma du principe de Résolution Axiale
Calcul(s)
Conversion de la durée de l'impulsion
La durée doit être en secondes.
Calcul de la distance minimale
Conversion du résultat en cm
Schéma (Après les calculs)
Ce schéma illustre comment deux échos (en vert et en orange) revenant de deux objets séparés par la distance minimale sont juste distinguables.
Visualisation des Échos Séparés
Réflexions
Une résolution de 5,4 cm signifie que le dauphin peut distinguer deux poissons dans un banc s'ils sont espacés de plus de 5,4 cm l'un derrière l'autre. C'est une autre facette de la précision de son sonar, complémentaire à la résolution en taille (liée à \(\lambda\)).
Points de vigilance
Ne pas confondre la durée de l'impulsion (\(\tau\)) qui détermine la résolution axiale, et la durée de l'écho (\(\Delta t\)) qui détermine la distance. Ce sont deux grandeurs temporelles différentes avec des significations physiques distinctes.
Points à retenir
La résolution axiale d'un sonar dépend de la brièveté de l'impulsion émise. Plus l'impulsion est courte, meilleure est la résolution (plus \(d_{\text{min}}\) est petit).
Le saviez-vous ?
Les dauphins peuvent ajuster la durée et la fréquence de leurs clics. Ils utilisent des clics longs et de basse fréquence pour détecter des objets lointains, puis passent à des clics très courts et de haute fréquence pour examiner un objet proche en détail, optimisant ainsi en permanence leur "image" sonore.
FAQ
Questions fréquentes sur ce calcul :
Résultat Final
A vous de jouer
Quelle serait la résolution axiale si le dauphin utilisait des clics plus courts de 40 µs ?
Question 4 : Le poisson s'approche-t-il ou s'éloigne-t-il ?
Principe
Le concept physique est l'effet Doppler. Ce phénomène décrit comment le mouvement relatif entre un émetteur et un récepteur affecte la fréquence de l'onde perçue. Une fréquence perçue plus basse que la fréquence émise signifie que la distance entre la source et la cible augmente.
Mini-Cours
Pour un écho, l'effet Doppler se produit deux fois : une première fois lorsque l'onde atteint la cible en mouvement, et une seconde fois lorsque l'onde réfléchie par la cible revient vers la source. Si la cible s'éloigne, la fréquence de l'écho sera systématiquement plus basse que la fréquence émise.
Remarque Pédagogique
Pensez au son d'une voiture de course. Quand elle s'approche, le son est aigu (haute fréquence). Quand elle s'éloigne, le son devient grave (basse fréquence). C'est exactement le même principe ici, mais avec des ultrasons.
Normes
Le calcul se base sur le principe de l'effet Doppler-Fizeau, une loi fondamentale de la physique des ondes.
Formule(s)
Il n'y a pas de calcul à faire ici, seulement une comparaison qualitative. On compare \(f_{\text{reçu}}\) et \(f_{\text{emis}}\).
Hypothèses
On suppose que seul le poisson est en mouvement par rapport à l'eau et que le dauphin est immobile.
Donnée(s)
Les chiffres à comparer sont :
| Paramètre | Symbole | Valeur | Unité |
|---|---|---|---|
| Fréquence émise | \(f_{\text{emis}}\) | 120 | \(\text{kHz}\) |
| Fréquence reçue | \(f_{\text{reçu}}\) | 118,5 | \(\text{kHz}\) |
Astuces
Pas d'astuce de calcul nécessaire. L'important est de se souvenir de la règle : "éloignement = fréquence qui baisse".
Schéma (Avant les calculs)
Le schéma illustre l'allongement apparent des longueurs d'onde lorsque la cible s'éloigne, menant à une fréquence perçue plus faible.
Effet Doppler : Cible en éloignement
Calcul(s)
Comparaison des fréquences
Il s'agit d'une simple comparaison :
Schéma (Après les calculs)
Le schéma illustre la conclusion : la fréquence de l'écho est plus basse, ce qui confirme l'éloignement du poisson.
Confirmation de l'éloignement
Réflexions
Cette simple comparaison de fréquences donne une information cruciale au dauphin : non seulement il y a une proie, mais elle est en train de fuir. Il peut alors adapter sa stratégie de chasse, par exemple en accélérant.
Points de vigilance
Ne pas inverser la conclusion. Il est facile de se tromper. Répétez-vous : "plus loin, plus grave" (fréquence plus basse), "plus près, plus aigu" (fréquence plus haute).
Points à retenir
La conclusion qualitative de l'effet Doppler est un savoir fondamental :
- Si \(f_{\text{reçu}} < f_{\text{emis}}\), la cible s'éloigne.
- Si \(f_{\text{reçu}} > f_{\text{emis}}\), la cible s'approche.
Le saviez-vous ?
L'effet Doppler est aussi utilisé par les astronomes pour mesurer la vitesse des étoiles et des galaxies. Si la lumière d'une galaxie est décalée vers le rouge (fréquence plus basse), cela signifie qu'elle s'éloigne de nous. C'est ainsi qu'Edwin Hubble a découvert l'expansion de l'Univers.
FAQ
Questions fréquentes sur ce calcul :
Résultat Final
A vous de jouer
Si l'écho d'un autre poisson revenait à 121 kHz, que ferait-il ?
Question 5 : Calculer la vitesse \(v_{\text{poisson}}\) du poisson.
Principe
Le décalage en fréquence (\(\Delta f\)) n'est pas seulement qualitatif, il est quantitativement lié à la vitesse de la cible. La formule fournie est une approximation de l'effet Doppler qui permet de calculer cette vitesse à partir du décalage de fréquence mesuré.
Mini-Cours
La formule de l'effet Doppler montre que pour de faibles vitesses devant la célérité de l'onde, le décalage en fréquence est proportionnel à la vitesse de la cible. Le facteur 2 dans la formule vient du fait que l'effet se produit à l'aller (onde frappant la cible) et au retour (onde revenant à la source).
Remarque Pédagogique
Cette question montre la puissance de la physique : une simple mesure de fréquence permet de déterminer une vitesse à distance, sans aucun contact. C'est le principe des radars de contrôle routier.
Normes
Le calcul se base sur l'approximation de l'effet Doppler pour les faibles vitesses, une application directe des lois de la physique ondulatoire.
Formule(s)
Formule de l'effet Doppler (donnée)
Manipulation de la formule pour isoler la vitesse
Hypothèses
On suppose que la vitesse du poisson est faible par rapport à la célérité du son dans l'eau, ce qui valide l'utilisation de la formule approchée.
Donnée(s)
Les chiffres d'entrée sont :
| Paramètre | Symbole | Valeur | Unité |
|---|---|---|---|
| Célérité des ultrasons | \(v_{\text{eau}}\) | 1530 | \(\text{m} \cdot \text{s}^{-1}\) |
| Fréquence émise | \(f_{\text{emis}}\) | 120 | \(\text{kHz}\) |
| Fréquence reçue | \(f_{\text{reçu}}\) | 118,5 | \(\text{kHz}\) |
Astuces
Dans la formule, les fréquences apparaissent en ratio (\(\Delta f / f_{\text{emis}}\)). On peut donc les laisser en kHz sans les convertir en Hz, car les puissances de 10 s'annuleront. Cela simplifie le calcul !
Schéma (Avant les calculs)
La situation physique est la même que pour la question 4, où le poisson s'éloigne du dauphin.
Schéma de la situation pour le calcul de vitesse
Calcul(s)
Calcul du décalage de fréquence
On calcule \(\Delta f\) en gardant les unités en kHz.
Calcul de la vitesse du poisson
On applique la formule réarrangée.
Schéma (Après les calculs)
Ce schéma représente un compteur de vitesse affichant le résultat du calcul.
Visualisation de la Vitesse Calculée
Réflexions
Une vitesse de 9,56 m/s correspond à \((9,56 \times 3600) / 1000 \approx 34,4\) km/h. C'est une vitesse de fuite très rapide pour un poisson, ce qui indique que le dauphin a affaire à une proie véloce. Le signe négatif de \(\Delta f\) a bien donné une vitesse positive, ce qui est cohérent avec une vitesse de fuite.
Points de vigilance
L'erreur la plus commune est d'oublier le signe "moins" dans la formule ou dans le calcul de \(\Delta f\). Un \(\Delta f\) négatif (éloignement) doit donner une vitesse de fuite positive. Le signe "moins" dans la formule est là pour corriger cela.
Points à retenir
Il faut savoir manipuler une formule pour isoler une inconnue et comprendre que le décalage Doppler est proportionnel à la vitesse de la cible.
Le saviez-vous ?
Les pistolets radars de la police utilisent l'effet Doppler avec des ondes radio ou laser. Ils mesurent le décalage en fréquence de l'onde réfléchie par votre voiture pour calculer instantanément votre vitesse.
FAQ
Questions fréquentes sur ce calcul :
Résultat Final
A vous de jouer
Quelle serait la vitesse d'un poisson si l'écho revenait à 121,0 kHz ? (Indice : la vitesse sera négative, indiquant un rapprochement).
Outil Interactif : Simulateur d'Écholocation
Utilisez les curseurs pour faire varier la durée de l'écho et la fréquence reçue, et observez en temps réel l'impact sur la distance et la vitesse calculées de la proie.
Paramètres de l'Écho
Résultats Calculés
Quiz Final : Testez vos connaissances
1. Si un poisson s'éloigne encore plus vite du dauphin, la fréquence de l'écho reçu va :
2. Pour améliorer sa capacité à détecter de très petits objets (améliorer sa résolution), un dauphin devrait :
3. La durée \(\Delta t\) de l'aller-retour d'un écho permet de mesurer directement :
4. Les ondes utilisées par le dauphin sont qualifiées d'ultrasonores car :
5. Si le dauphin et le poisson étaient dans l'air (\(v_{\text{air}} \approx 340\) m/s) à la même distance, la durée de l'écho serait :
Glossaire
- Écholocation
- Méthode de localisation d'obstacles ou de proies consistant à émettre une onde (généralement sonore) et à analyser son écho. C'est un "sonar" biologique.
- Onde ultrasonore
- Onde sonore dont la fréquence est supérieure à 20 000 Hz (20 kHz), la limite supérieure de l'audition humaine.
- Célérité
- Vitesse de propagation d'une onde dans un milieu donné. Elle dépend des propriétés du milieu (température, densité, salinité, etc.).
- Effet Doppler
- Phénomène physique se manifestant par le changement de la fréquence d'une onde lorsque la source et le récepteur sont en mouvement l'un par rapport à l'autre.
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