Comment jouer à Sondeur à écho
- Choisis un essai et lis sur la carte la vitesse, les durées ou les distances.
- Utilise d = v·t ÷ 2, t = 2d ÷ v et v = 2d ÷ t. Un écho parcourt toujours la distance deux fois.
- Tape ta prédiction et appuie sur Démarrer. Le son part et revient au ralenti.
- Compare les lignes orange en tirets avec les échos à droite, ou la ligne orange avec le fond, les poissons ou le papillon.
Échos et réflexion
Quand une onde atteint le bord de ce qu'elle traverse, une partie rebondit : elle est réfléchie. Pour le son, la réflexion est un écho. Un claquement dans un canyon, le cri d'une chauve-souris qui touche un papillon et l'impulsion du sonar d'un navire qui atteint le fond reviennent avec un retard, et ce retard mesure une distance : le son fait l'aller et le retour, donc d = v·t ÷ 2. La vitesse dépend de ce que le son traverse, environ 340 m/s dans l'air et 1500 m/s dans l'eau de mer. Les sondeurs des navires envoient de nombreuses impulsions par seconde pour dessiner la forme du fond et repérer les bancs de poissons, qui renvoient des échos plus faibles et plus tôt. Chauves-souris et dauphins font de même par instinct, avec des retards de quelques millièmes de seconde, pour chasser dans le noir. Les médecins utilisent les échos d'ultrasons dans le corps, et la même idée avec des ondes radio, c'est le radar.
Un modèle d'apprentissage ciblé
Le son voyage à vitesse constante en ligne droite et se réfléchit entièrement ; l'émetteur et le récepteur sont immobiles et au même endroit. L'impulsion est dessinée par des cercles qui s'étendent et l'écho par des cercles qui reviennent. L'enregistrement montre l'impulsion et chaque écho comme de courts trains, plus faible pour les poissons. Le temps va plus lentement que le temps réel du facteur indiqué, si bien que chaque essai dure 4 s et se termine au retour du dernier écho ; l'horloge montre le temps réel en millisecondes. Une réponse à 2 % près est juste.