Exercice n°1: Signaux périodiques en médecine

Le document ci-dessous représente un électro-cardiogramme.
1) Pourquoi le signal est-il périodique ?
2) Calculer la période T des battements de ce coeur et l’exprimer en seconde.
3) Quelle est la fréquence f cardiaque mesurée ?
4) Quel est le rythme cardiaque exprimé en battements par minute ?
5) Quelle est l’amplitude Umax de ce signal ?

Exercice 2: Le sonar

Un sonar utilise un émetteur-récepteur qui envoie de brèves impulsions d’ondes de fréquence 40 kHz. La vitesse de propagation de ces ondes dans l’eau de mer est égale à 1 500 m.s^-1.

1. Quelle est la nature des ondes utilisées par le sonar. Justifier.
2. Ce type d’onde se propagerait-il plus vite, moins vite ou à la même vitesse dans l’air ? Le sonar reçoit un signal réfléchi 0,53 s après l’émission.

3. A quelle distance se trouve-t-il de l’obstacle ?
4. Un banc de poissons peut-il être détecté par cette technique :
5. La nuit ?
6. Par temps de brouillard ?
7. Derrière un gros rocher ?
8. A plusieurs centaines de kilomètres de distance ?
9. Pour quelle technique de diagnostic médical un tel type d’onde est-il utilisé ?

Exercice 3 : Echographie

Une sonde envoie des ondes (voir schéma ci-dessous, qui n’est pas à l’échelle) et le détecteur  reçoit 3 échos dont les durées entre l’émission  et la réception sont :

• Δt₁ = 10 μs pour le signal P₁,
• Δt₂ = 160 μs pour le signal P₂,
• Δt₃ = 300 μs pour le signal P₃.
• En détaillant le raisonnement, déterminer

la durée Δt mise par les ondes pour parcourir .l’hémisphère gauche. En déduire la largeur L de cet hémisphère.

• Mêmes questions pour l’hémisphère droit (ne donner que les résultats).

• Que peut-on en conclure ?