Le diagnostique médical Thème : La santé Le diagnostique médical et les médicaments

Analyse de signaux périodiques Chap P1 (livre p13) Analyse de signaux périodiques

Analyse de signaux périodiques Chap P1 (livre p13) Analyse de signaux périodiques I- Les phénomènes périodiques : 3

Activité documentaire N°1 : Ne pas noter. Les documents suivants illustrent chacun un phénomène périodique. 1- Détermine le phénomène périodique associé à chaque image. 2- Estime la durée minimale au bout de laquelle le phénomène se reproduit identique à lui-même, c’est …… ? 3- Cite deux phénomènes périodiques chez l’être humain.

Exemple N°1 : Un croissant de Lune 1- Le phénomène périodique est une lunaison. 2- La période est de 29 j 12 h 44 min 2,9 s.

Exemple N°2 : Les aiguilles d’une horloge 1- Le phénomène périodique est un tour du cadran par l’aiguille. 2- La période est : - 1 min = 60 s pour l’aiguille des secondes. - 1 h = 60 min = 3600 s pour l’aiguille des minutes. 12 h pour l’aiguille des heures.

- Son unité dans le S.I est la seconde, de symbole s. 3- Chez l’Homme, les phénomènes périodiques sont les battements du cœur, la respiration, le clignement des yeux, … Cours : 1°) La période : - Définition : La période est le plus petit intervalle de temps au bout duquel le phénomène se reproduit identique à lui-même sur une durée donnée. - Son symbole est T. - Son unité dans le S.I est la seconde, de symbole s.

2°) La fréquence : - Définition : La fréquence est le nombre de fois qu’un événement se reproduit à l’identique en une seconde (c’est l’inverse de la période). - Son symbole est f. Son unité dans le S.I est le hertz, de symbole Hz. La formule reliant fréquence et période est : f = 1 et donc T = 1 . T f

II- Les signaux périodiques : Activité documentaire et expérimentale N°2 à coller. L'électrocardiogramme L'électrocardioscope L'électrocardiogramme du patient

Ouvre le fichier ECG_repos_effort sur le bureau. Réticule pour avoir les coordonnées d’un point Zoom avant pour sélectionner une partie de l’ECG Calibrage pour voir l’ECG en entier Paramètres, puis sélectionner courbes pour choisir l’ECG à faire apparaître dans la fenêtre 2

Ouvre le fichier « ecg.ltp » en suivant le chemin suivant : Poste de travail / commun / travail / Physique 2011 / Nadeau / 2nde / La santé / TP ECG / ecg.ltp Clique droit sur la courbe pour faire apparaître : - Calibrage, pour voir la courbe en entier. - Loupe + pour sélectionner une partie de la courbe. - Réticule, pour avoir les coordonnées d’un point. Clique sur l’icône « Courbes », puis clique droit sur l’ECG à retirer de la fenêtre n°1

ECG au repos ECG en plein effort Justifie : f augmente, donc T diminue en plein effort car f = 1/T.

Cours : 1°) Visualisation d’un signal périodique : Un signal est périodique si son enregistrement présente la répétition régulière d’un motif élémentaire sur la durée de l’enregistrement.

2°) Période et fréquence : La période correspond à la durée du motif élémentaire. - Le nombre de motifs en une seconde est la fréquence du signal périodique.

3°) Tension maximale et tension minimale : La tension maximale Umax est la valeur la plus grande d’une tension périodique (tension minimale Umin, valeur la plus petite). Son unité dans le SI est le volt, de symbole V.

et ondes électromagnétiques : Sur le bureau de l’ordinateur, ouvre la présentation PowerPoint TP ondes en suivant le chemin : Poste de travail / commun / travail / Physique 2011 / Nadeau / 2nde / La santé / TP ondes / TPondes.pps III- Ondes sonores et ondes électromagnétiques : Activité démarche d’investigation N°3 1°) Qu’est-ce qu’une onde ?

a) Situation déclenchante : (1) Goutte tombant sur la surface de l’eau. (2) Ola se propageant dans un stade. Question : A partir de ces exemples, comment définir une onde ? Pour voir les deux situations, clique ici. (1) (2)

b) Formuler une hypothèse : Voici une discussion entre élèves formulant des hypothèses : – Léa : « C’est quelque chose qui se déplace. » – Ingrid : « Mais dans la ola, les supporters restent à leur place… » – Enzo : « … sauf qu’ils se lèvent et se rassoient. » Propose des hypothèses. Mon hypothèse :

(recherche de validation) : c) Expérience (recherche de validation) : À l’aide d’un ondoscope, crée une onde. Clique ici pour voir la vidéo de l’expérience. Mes observations et mes interprétations : D’un bout à l’autre de l’ondoscope, y a-t-il déplacement de matière ? Comment décrire ce qui se déplace ? 20

Conclusion : Propose une définition de l’onde.

Conclusion : Une onde est la propagation d’une perturbation sans transport de matière. animation 22

2°) Son et Lumière : a) Situation déclenchante : Dans les batailles spatiales de film et de jeux vidéo, on peut voir et entendre des explosions. Question : Peut-on voir et entendre des explosions dans l’espace ? Pour voir l’extrait de film, clique ici.

b) Formuler une hypothèse : Propose des hypothèses. Mon hypothèse :

(recherche de validation) : c) Expérience (recherche de validation) : A l’aide d’une cloche à vide, d’un réveil et d’une lampe, réponds aux questions suivantes. Clique ici pour voir la vidéo de l’expérience. Mes observations et mes interprétations : - Peut-on voir dans l’espace ? - Peut-on entendre dans l’espace ? 25

Conclusion : - Que faut-il à une onde sonore pour se propager ? Est-ce indispensable pour la lumière ? La vibration du tympan est transformée en impulsions électriques transportées par le nerf auditif et analysées par le cerveau. Qu’est-ce qui fait vibrer le tympan ?

Conclusion : http://www.ostralo.net/3_animations/swf/onde_sonore_plane.swf a) Une onde sonore se propage par une suite de compressions et de dilatations du milieu de propagation (support matériel). Elle ne se propage donc pas dans le vide. b) Une onde électromagnétique est un signal périodique (suivant f : onde radio, lumière, rayons X, …). Elle peut se propager sans support matériel, donc dans le vide.

3°) L’audition : Activité expérimentale N°4 Réponds aux questions suivantes avec le montage : a) Quel est le rôle du haut-parleur dans l’expérience ? b) Fais un dessin du montage mis en œuvre en le légendant. c) A l’aide du GBF, détermine la plage de fréquence audible par l’oreille humaine. d) Les sons aigus et les sons graves correspondent-ils à des hautes fréquences ou à des basses fréquences ? e) Quels gestes simples permettent de préserver ton audition ? Teste ton audition avec le logiciel libre : Audiotest.

Conclusion : La vibration d’un haut-parleur engendre une onde sonore qui se propage dans l’air jusqu’à faire vibrer le tympan de l’oreille. Le son est audible si la fréquence est comprise entre 20 Hz et 20 kHz.