Attention :
Cette activité sera faite sous forme d'évaluation formative.
Le travail sera ramassé et noté. Veuillez donc rédiger vos réponses sur une feuille ou au verso de l'énoncé.
🛠️ Travail à réaliser
En utilisant les différents documents fournis, vous devrez répondre à la problématique ci-dessous en élaborant une démarche de résolution de problème.
Il faudra bien indiquer le raisonnement suivi en écrivant ses différentes étapes. Tout calcul devra être détaillé et expliqué (via une formule, une phrase...).
Les Documents 📑⚓
Complément : 📄 Document n°1 : On entend bien l’usine !
Une usine bruyante est assimilée à une source sonore ponctuelle émettant des ondes sonores sphériques, de fréquence proche de \(500\ \mathrm{Hz}\) et de niveau de puissance sonore \(L_P=140\ \mathrm{dB}\). L’émission se fait sans atténuation et de façon identique dans toutes les directions de l’espace.
Une habitation est située à une distance \(d=100\ \mathrm{m}\) de cette usine.
Complément : 📄 Document n°2 : Niveau d’intensité sonore et fréquence
Complément : 📄 Document n°3 : Durée maximale d’exposition à un son
Complément : 📄 Document n°4 : Quelques données
Intensité sonore de référence : \(I_0=1,0\cdot{10}^{-12}\ \mathrm{W.m^{-2}}\)
Le niveau de puissance sonore \(\mathbf{L_P}\) d’une source s’exprime par :
\[\begin{array}{lc|l} {\fcolorbox{red}{white}{$ {\large \ \ \ \mathbf{ L_P = 10\ \log \left( \dfrac{P}{P_0}\right) } \ \ \ } $}} & \large \text{ avec :} & \begin{array}{lcl} {\large \mathbf{P}} & {\large \text{:} } & {\large \textsf{Puissance sonore de la source en } \mathbf{W} } \\ {\large \mathbf{P_0}} & {\large \text{:} } & {\large \textsf{Puissance sonore de référence } } \\ & & {\large \textsf{avec, } \mathbf{P_0=1,0\cdot{10}^{-12}\ W/m^2} } \\ {\large \mathbf{L_P}} & {\large \text{:} } & {\large \textsf{Niveau d'intensité sonore en décibels en } \mathbf{dB} } \end{array} \end{array}\]L’intensité sonore \(\mathbf{I}\) à une distance \(\mathbf{d}\) d’une source émettant dans toutes les directions est liée à la puissance sonore \(\mathbf{P}\) de cette source par :
\[\begin{array}{lc|l} {\fcolorbox{red}{white}{$ {\large \ \ \ \mathbf{ I = \dfrac{P}{S} } \ \ \ } $}} & \large \text{ avec :} & \begin{array}{lcl} {\large \mathbf{I}} & {\large \text{:} } & {\large \textsf{Intensité sonore en } \mathbf{W.m^{-2}} } \\ {\large \mathbf{P}} & {\large \text{:} } & {\large \textsf{Puissance sonore en } \mathbf{W} } \\ {\large \mathbf{S}} & {\large \text{:} } & {\large \textsf{Surface de la sphère } \mathbf{m^2}\textsf{ de rayon } \mathbf{d} } \\ & & {\large \textsf{tel que : } \color{blue}\mathbf{S=4\cdot \pi\cdot d^2} } \end{array} \end{array}\]
Problématique❓⚓
Question⚓
Quel est le niveau d’intensité sonore à proximité directe de l’habitation ? Est-ce tolérable ?
Aide :
Déterminer la puissance de la source
Quelle est l’intensité sonore perçue par la maison ?
Quelle est le niveau de décibel ?