8.E1 : Des sons dans l'eau

Le poisson-clown partage avec la morue, le grondin ou le Saint-Pierre la capacité d'émettre des sons comme l'attestent les recherches d'E. Parmentier, enseignant à l'Université de Liège.

La cohabitation entre poisson-clown et anémone est illustrée dans le film d'animation "Le monde de Nemo" dans lequel Marin, le poisson-clown, communique avec Nemo, son fils, en émettant des sons.

1 La période d'un son émis par Marin est égale à \(\pu{3,5 ms}\). Vérifier que le son émis appartient au domaine des sons audibles par les humains.

2 La longueur d'onde du son émis est égale à \(\pu{5,32 m}\). En déduire la célérité du son émis par Marin dans l'océan.

3 Une anémone est située à une distance d égale à \(\pu{5 m}\) de Marin. Le son émis par Marin est reçu avec un retard \(Δt = \pu{12 ms}\) par Nemo. La célérité du son est supposée constante. Nemo peut-il être caché dans l'anémone ?

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On sait que \(f = \dfrac{1}{T}\). Soit ici \(f = \dfrac{1}{3,5×10^{–3}} = \pu{286 Hz}\).

Cette fréquence est comprise en \(\pu{20 Hz}\) et \(\pu{20 000 Hz}\). Elle correspond donc à un son audible.

On sait que \(c = \dfrac{\lambda}{T}\). Soit ici \(c = \dfrac{5,32}{3,5×10^{–3}} = \pu{1520 m*s^-1}\).

On sait que \(Distance = Célérité × Retard\).

Donc ici \(d_{Marin-Nemo} = 1520 × 0,012 = \pu{18,2 m}\).

Donc Marin n’est pas dans l’anémone, il est plus loin.