P h y s i c u s

Terminale S - TP Capteur d'ondes


Résumé :

On fabrique un capteur d'onde mécanique (chocs) pour déterminer la vitesse de propagation du son dans le béton. On caractérisera au préalable la réponse du capteur en fonction de l'énergie du choc et de la distance entre l'impact et le capteur.

Voir également cette page sur Physicus pour le principe de la sismographie.

Description du montage

On utilise une cellule piézoélectrique utilisée pour fabriquer les buzzer dans certains chronomètres électroniques.

Ces transducteurs piézo électriques sont capables de fournir des tensions importantes dès qu'ils subissent des contraintes mécaniques. On n'a pas besoin de réaliser une interface électronique pour mettre en forme le signal, et il peut directement être enregistré sur une centrale d'acquisition de type Sysam ou équivalent.


Cette photo présente le capteur.

Ce schéma explicite les différents composants du détecteur.

On voit ici le capteur piézo, lesté pour augmenté sa sensibilité

Ce schéma décrit le mouvement d'oscillation subit par la sonde au passage de l'onde de choc.

Deux capteurs sont nécessaires pour mesurer la célérité de l'onde de choc dans la dalle de béton (sur la photo, test avec trois capteurs)

On mesure une vitesse de l'ordre de 2 à 3 km.s-1



Exemple de mesures

La vidéo décrit la réalisation d'onde de chocs d'énergie croissante (l'énergie est proportionnelle à la hauteur de chute)

On peut mesurer l'amplitude du signal en fonction de la distance et de l'énergie du choc.