Du laboratoire à la classe : volume 1 et 2
Académie
de Montpellier
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Partager pour faire réussir les élèves
Modèle permettant de mesurer la célérité des ondes sismiques S
Un PC avec carte son, deux capteurs piézométriques, adaptateur "cinch → jack stéréo", rallonges pour capteurs, logiciel Audacity, un mètre ruban.
La mesure de la vitesse se fait ici dans un milieu homogène : la poutre de granite. (on peut la remplacer par une poutre en béton coulé).

Un capteur sera placé au niveau du point d'impact (décalé de 2 ou 3 cm sur le côté), et l'autre à l'extrémité de la barre de granite de 1 m de long.
La distance mesurée entre les deux capteurs est de 0,95 m.

Pour cela, aller sur l'onglet "Qualité" et régler la fréquence d'échantillonnage sur "Autres". (le logiciel propose différentes fréquences mais peu pratiques pour le calcul par les élèves).
Si la carte son est suffisamment performante (et c'est souvent le cas actuellement), elle peut échantillonner jusqu'à 96 000 Hz ou au delà.
On admettra que ses performances permettent d'échantillonner jusqu'à 100 000 Hz. Dans la case "Autre... "taper 100 000 et valider.
Un échantillon aura ainsi une valeur de 10-5s, ce qui permet des calculs plus rapides



Sur le bandeau en bas de la page, se placer sur "durée" et dans la liste déroulante, demander l'affichage en échantillons.
Lancer l'enregistrement en cliquant sur le bouton rouge.
A l'aide du maillet, l'extrémité de la poutre, le plus proche possible du boîtier capteur.
Arrêter l'enregistrement en cliquant sur le bouton jaune.
Deux enregistrements apparaissent à l'écran. Chacun correspond aux ondes enregistrées par un capteur.
La durée entre les temps d'arrivée est affichée en bas de la fenêtre du logiciel. Zoomer si nécessaire. L'enregistrement obtenu avec Audacity :
Le temps nécessaire pour parcourir 0,95 m est ici de 0,000431 sec
La vitesse est de 0,95/0,000431 = 2,2 km.s-1
(La vitesse des ondes S est 1,7 moins importante que la vitesse des ondes P).