Mesures de phénomènes naturels

Thèmes abordés

Terminale STI2D, STI2D Sciences et Technologies de l'Industrie et du Développement Durable, pH potentiel Hydrogène, mesure du son, séisme, éclat des astres, seuil d'audibilité, seuil de douleur, cologarithme

Résumé du document

- Exercice 1 :
"Le pH permet de déterminer si une solution est plus ou moins acide. C'est une mesure de la concentration en ions H3O+ de cette solution. (...)"
- Exercice 2 :
"Pour qu'un bruit "chatouille" notre oreille, il faut que le pavillon, organe interne de l'oreille, réussisse à en capter une "quantité" suffisante. Cette quantité est appelée intensité sonore. Elle dépend de la puissance de la source sonore et de l'aire sur laquelle on capte le bruit (...)".
- Exercice 3 :
"La notion de magnitude a été introduite en 1935 par Charles Francis Richter en vue d'établir une échelle conventionnelle permettant de comparer entre eux les séismes locaux de Californie (...)".
- Exercice 4 :
"La magnitude apparente d'un astre d'éclat "E" est définie à partir d'un éclat de référence "Eo" (...)".

Extraits

[...] Mesures de phénomènes naturels Devoir à la maison – 10 janvier 2018 Exercice 1 : Le pH On sait que . La concentration passe de C à . Le nouveau pH sera ainsi . L'ajout d'une solution basique au vinaigre provoque une augmentation du pH de 3,8. En reprenant le calcul précédant, on a où k est le facteur de dilution. On résoud alors . La concentration finale en + doit être environ 16000 fois plus petite que la concentration de départ. [...]

[...] Pour gagner 10 dB, ilfaut . Pour gagner 20 dB, il faudra . En procédant comme à la question on obtient où K est cette fois un facteur de division Pour perdre 10 dB , il faut diviser l'intensité par 10. Pour perdre 20 dB, il faut diviser l'intensité par 100. Si on triple l'intensité, le niveau sonore gagne 10 log dB, soit environ 4,8 dB. 10) On n'atteindra pas les 180 dB. On gagnera seulement 10.log(2) dB, car on double l'intensité et pas le niveau. [...]

[...] La relation entre l'énergie E et la magnitude M est E = a + b.M D'après les informations, pour M = 5 et pour M = 8 On obtient le système . Ainsi . L'écart de magnitude est de 0,8. Cela correspond à un facteur k entre les intensités tel que . On a alors . On a cette fois-ci k = 3,16, d'où . Le séisme en Iran avait donc une magnitude de 6,3 Exercice 4 : Eclat des astres On donne . [...]

[...] et Comme il reste . On obtient ln(a) = ln(10) = - 0,921. On a un facteur 10 avec la valeur demandée par l'énoncé ( ) Magnitude des astres : Astre Eclat Magnitude apparente . Soleil . Lune Vénus Sirius Remarque : les magnitudes du tableau précédent correspondent aux valeurs données sur les sites internet que j'ai pu consulter. En utilisant , on aurait des valeurs dix fois plus petites ( - 2,67 ; - 0,41 et – 0,147) pour les magnitudes. [...]