Comment jouer à Sismographe
- Choisis un essai et lis sur la carte la vitesse du papier, l'écart entre les pics, l'écart du tracé ou la fréquence.
- La distance entre deux pics est celle que parcourt le papier en une période : d = u·T.
- Tape ta prédiction et appuie sur Démarrer. Le stylet écrit le tracé sur le papier qui défile.
- Tes repères orange montrent où ta réponse place les pics ; sur le vrai tracé, ils doivent coïncider.
Comment un tracé montre-t-il l'amplitude, la période et la fréquence ?
Un sismographe écrit la secousse du sol sur une bande de papier qui défile régulièrement sous un stylet. Le temps devient une distance le long du papier : à u mm/s, chaque seconde de secousse occupe u millimètres. L'écart entre deux pics, d, est donc la distance parcourue par le papier en une période : d = u·T, ce qui donne la période T = d ÷ u et la fréquence f = 1 ÷ T = u ÷ d, le nombre de secousses par seconde. La hauteur de l'ondulation donne l'amplitude : de combien le tracé s'écarte de la ligne centrale de chaque côté. Les ondes sismiques déplacent en général très peu le sol, alors l'appareil les agrandit, ici 1000 fois, et l'amplitude réelle est l'écart du tracé divisé par l'agrandissement. Une secousse plus rapide resserre les pics ; un papier plus rapide les espace. Tout graphique d'une oscillation en fonction du temps fonctionne de la même façon, d'un moniteur cardiaque à une onde sonore sur un oscilloscope : l'écart donne la période et la hauteur donne l'amplitude.
Un modèle d'apprentissage ciblé
Le sol tremble selon une onde sinusoïdale régulière d'une seule fréquence ; le stylet l'agrandit 1000 fois et est dessiné à sa taille réelle sur un papier à l'échelle, 120 mm à la fois, avec une grille de 5 mm. Un point écrit il y a t secondes se trouve à u·t à gauche du stylet. Quand la vitesse du papier est demandée, c'est ta vitesse qui fait défiler le papier. Les essais se jouent en temps réel, de 2 à 10 s. Une réponse à 2 % près est juste.