Thème : La santé

Le diagnostique médical

et

les médicaments

Chap P1 (livre p13) Chap P1 (livre p13)

Analyse de Analyse de signaux signaux

ppéériodiquesriodiques

Chap P1 (livre p13)Chap P1 (livre p13)

Analyse de Analyse de signaux signaux

ppéériodiquesriodiques

I- Les phénomènes périodiques :I- Les phénomènes périodiques :

Ne pas noter.Ne pas noter.

Les documents suivants illustrent chacun un phénomène Les documents suivants illustrent chacun un phénomène périodique.périodique.

1- Détermine le phénomène périodique associé à chaque 1- Détermine le phénomène périodique associé à chaque image.image.

2- Estime la durée minimale au bout de laquelle le 2- Estime la durée minimale au bout de laquelle le phénomène se reproduit identique à lui-même, c’est phénomène se reproduit identique à lui-même, c’est …… ?…… ?

3- Cite deux phénomènes périodiques chez l’être humain.3- Cite deux phénomènes périodiques chez l’être humain.

Activité documentaire N°1 :Activité documentaire N°1 :

Exemple N°1 :Exemple N°1 :

Un croissant de Un croissant de LuneLune

1- Le phénomène périodique est une lunaison.

2- La période est de 29 j 12 h 44 min 2,9 s.

Exemple N°2 :Exemple N°2 :

Les aiguilles d’une Les aiguilles d’une horlogehorloge

2- La période est :

- 1 min = 60 s pour l’aiguille des secondes.

- 1 h = 60 min = 3600 s pour l’aiguille des minutes.

- 12 h pour l’aiguille des heures.

1- Le phénomène périodique est un tour du cadran par l’aiguille.

3- Chez l’Homme, les phénomènes périodiques sont les battements du cœur, la respiration, le clignement des yeux, …Cours :Cours :

1°) La période :1°) La période :

- Définition :- Définition : La période est le plus petit La période est le plus petit intervalle de temps au bout duquel le intervalle de temps au bout duquel le phénomène se reproduit identique à lui-phénomène se reproduit identique à lui-même sur une durée donnée.même sur une durée donnée.

- Son symbole est T.- Son symbole est T.

- Son unité dans le S.I est la seconde, - Son unité dans le S.I est la seconde, de symbole s.de symbole s.

2°) La fréquence :2°) La fréquence :

- Définition :- Définition : La fréquence est le nombre La fréquence est le nombre de fois qu’un événement se reproduit à de fois qu’un événement se reproduit à l’identique en une seconde (c’est l’inverse l’identique en une seconde (c’est l’inverse de la période).de la période).

- Son symbole est f.- Son symbole est f.

- Son unité dans le S.I est le hertz, de Son unité dans le S.I est le hertz, de symbole Hz.symbole Hz.

- La formule reliant fréquence et La formule reliant fréquence et période est : f =période est : f = 1 1 et donc T = et donc T = 1 1 ..

T T ff

II- Les signaux périodiques :II- Les signaux périodiques :

Activité documentaire et expérimentale N°2 à Activité documentaire et expérimentale N°2 à coller.coller.

LL''électrocardiogrammeélectrocardiogramme L'électrocardioscopeL'électrocardioscope

LL''électrocardiogramme du patientélectrocardiogramme du patient

Réticule pour avoir les coordonnées d’un point

Zoom avant pour sélectionner une partie de l’ECG

Calibrage pour voir l’ECG en entier

Ouvre le fichier ECG_repos_effort sur le bureau.

Paramètres, puis sélectionner courbes pour choisir l’ECG à faire apparaître dans la fenêtre 2

Clique droit sur la courbe pour faire apparaître :

- Calibrage, pour voir la courbe en entier.

- Loupe + pour sélectionner une partie de la courbe.

- Réticule, pour avoir les coordonnées d’un point.

Ouvre le fichier « ecg.ltp » en suivant le chemin suivant :

Poste de travail / commun / travail / Physique 2011 / Nadeau / 2nde / La santé / TP ECG / ecg.ltp

Clique sur l’icône « Courbes », puis clique droit sur l’ECG à retirer de la fenêtre n°1

ECG en plein ECG en plein efforteffort

ECG au reposECG au repos

Justifie : f augmente, donc T diminue en plein effortcar f = 1/T.

Cours :Cours :

1°) Visualisation d’un signal 1°) Visualisation d’un signal périodique :périodique :

Un signal est Un signal est périodiquepériodique si son si son enregistrement présente la répétition enregistrement présente la répétition régulière d’un régulière d’un motif élémentairemotif élémentaire sur la sur la durée de l’enregistrement.durée de l’enregistrement.

2°) Période et fréquence :2°) Période et fréquence :

- La période correspond à La période correspond à la durée du la durée du motif élémentairemotif élémentaire..

- - Le nombre de motifs en une secondeLe nombre de motifs en une seconde est la fréquence du signal périodique.est la fréquence du signal périodique.

3°) Tension maximale et tension 3°) Tension maximale et tension minimale :minimale :

- La tension maximaleLa tension maximale UUmaxmax est la valeur est la valeur la plus grande d’une tension périodique la plus grande d’une tension périodique ((tension minimale Utension minimale Uminmin, valeur la plus , valeur la plus petite).petite).

- Son unité dans le SI est Son unité dans le SI est le le voltvolt, de , de symbole symbole VV..

III- Ondes sonoresIII- Ondes sonores

et ondes électromagnétiques :et ondes électromagnétiques :

1°) Qu’est-ce qu’une onde ?1°) Qu’est-ce qu’une onde ?

Activité démarche d’investigation N°3Activité démarche d’investigation N°3

Sur le bureau de l’ordinateur, ouvre la présentation PowerPoint TP ondes en suivant le chemin :Poste de travail / commun / travail / Physique 2011 / Nadeau / 2nde / La santé / TP ondes / TPondes.pps

a) Situation déclenchante :a) Situation déclenchante :

Question : Question : A partir de ces exemples, comment définir une onde ? Pour voir les deux situations, clique ici.

(1) Goutte tombant sur la surface de l’eau.

(2) Ola se propageant dans un stade.

(1) (2)

b) Formuler une b) Formuler une hypothèse :hypothèse :

Voici une discussion entre élèves formulant des hypothèses :– Léa : « C’est quelque chose qui se déplace. »– Ingrid : « Mais dans la ola, les supporters restent à leur place… »– Enzo : « … sauf qu’ils se lèvent et se rassoient. »

Propose des hypothèses.

Mon hypothèse :Mon hypothèse :

c) Expériencec) Expérience(recherche de validation) :(recherche de validation) :

Mes observations et mes Mes observations et mes interprétations :interprétations :

- D’un bout à l’autre de l’ondoscope, y a-t-il déplacement de matière ?

- Comment décrire ce qui se déplace ?

À l’aide d’un ondoscope, crée une À l’aide d’un ondoscope, crée une onde.onde.Clique ici pour voir la vidéo de l’expérience.

Conclusion :Conclusion :

Propose une définition de l’onde.

Conclusion :Conclusion :

Une onde est la propagation d’une Une onde est la propagation d’une perturbation sans transport de perturbation sans transport de matière.matière.

animation

a) Situation déclenchante :a) Situation déclenchante :Dans les batailles spatiales de film et de jeux vidéo, on peut voir et entendre des explosions.

Question :Question :Peut-on voir et entendre des explosions dans l’espace ? Pour voir l’extrait de film, clique ici.

2°) Son et Lumière :2°) Son et Lumière :

b) Formuler une hypothèse :b) Formuler une hypothèse :

Propose des hypothèses.

Mon hypothèse : Mon hypothèse :

c) Expériencec) Expérience(recherche de validation) :(recherche de validation) :

Mes observations et mes Mes observations et mes interprétations :interprétations :

- Peut-on voir dans l’espace ?

- Peut-on entendre dans l’espace ?

A l’aide d’une cloche à vide, d’un A l’aide d’une cloche à vide, d’un réveil et d’une lampe, réponds aux réveil et d’une lampe, réponds aux questions suivantes.questions suivantes.Clique ici pour voir la vidéo de l’expérience.

Conclusion :Conclusion :

- Que faut-il à une onde sonore pour se propager ?

- Est-ce indispensable pour la lumière ?

- La vibration du tympan est transformée en impulsions électriques transportées par le nerf auditif et analysées par le cerveau.

Qu’est-ce qui fait vibrer le tympan ?

Conclusion :Conclusion :

http://www.ostralo.net/3_animations/swf/onde_sonore_plane.swf

a) Une onde sonore se propage a) Une onde sonore se propage par une suite de compressions et de par une suite de compressions et de dilatations du milieu de propagation dilatations du milieu de propagation (support matériel). Elle ne se propage (support matériel). Elle ne se propage donc pas dans le vide.donc pas dans le vide.

b) Une onde électromagnétique b) Une onde électromagnétique est un signal périodique (suivant f : est un signal périodique (suivant f : onde radio, lumière, rayons X, …). Elle onde radio, lumière, rayons X, …). Elle peut se propager sans support peut se propager sans support matériel, donc dans le vide.matériel, donc dans le vide.

Activité expérimentale N°4Activité expérimentale N°4

Réponds aux questions suivantes avec le montage :

a) Quel est le rôle du haut-parleur dans l’expérience ?

b) Fais un dessin du montage mis en œuvre en le

légendant.

c) A l’aide du GBF, détermine la plage de fréquence

audible par l’oreille humaine.

d) Les sons aigus et les sons graves correspondent-ils à

des hautes fréquences ou à des basses fréquences ?

e) Quels gestes simples permettent de préserver ton

audition ? Teste ton audition avec le logiciel libre :

Audiotest.

3°) L’audition :3°) L’audition :

Conclusion :Conclusion :

La vibration d’un haut-parleur La vibration d’un haut-parleur engendre une onde sonore qui se engendre une onde sonore qui se propage dans l’air jusqu’à faire vibrer propage dans l’air jusqu’à faire vibrer le tympan de l’oreille. Le son est le tympan de l’oreille. Le son est audible si la fréquence est comprise audible si la fréquence est comprise entre 20 Hz et 20 kHz.entre 20 Hz et 20 kHz.