Document 1 : La perception de sons par les chats

Le chat est l’un des animaux dont l’ouïe est la plus fine. Il est capable de percevoir des sons de fréquence jusqu’à 64 000 Hz.

Document 2 : L’émission de sons par certains mammifères

Il y a au moins deux mécanismes de production de sons par les « cordes » vocales des mammifères :

le mécanisme classique qui produit, à chaque expiration, des sons intervenant dans la communication entre individus de la même espèce (parole et chant de l’Homme : 20 à 20 000 Hz, miaulement du chat : 45 à 64 000 Hz, etc.)

le ronronnement, la production des sons est causée par une modulation périodique du flux respiratoire. Ce mécanisme est bien connu chez les différentes espèces de chats (surtout entre 25 et 50 Hz). Le ronronnement est limité à certains félidés (chats, guépard, puma…).

D’après Larynx et infrasons chez l’éléphant d’Afrique par André Beaumont.

Document 3 : La vitesse de propagation du son

La vitesse de propagation du son dans l’air est v = 340 m · s^–1.

1. Quelle catégorie de sons les chats sont-ils capables d’entendre que les Hommes ne perçoivent pas ?

2. À quelle catégorie de sons appartiennent les ronronnements des chats ?

3. Un chat placé derrière un meuble miaule car il n’arrive pas à sortir de sa cachette. Le son met 1,5 × 10^–2 s pour arriver aux oreilles de son maître.

a) Déterminer la distance séparant le chat de son maître.

b) Identifier l’émetteur, le transmetteur et le récepteur du miaulement.

Les clés du sujet

Comprendre les documents

Les documents 1 et 2 précisent les valeurs des fréquences des sons audibles ou pouvant être émis par certains mammifères.

Le document 3 donne la valeur numérique de la vitesse du son dans l’air.

Répondre aux questions

1. et 2. Tu dois connaître les différentes catégories de sons en fonction de leurs fréquences.

3. a) Applique la formule permettant de déterminer une distance à partir de la durée et de la vitesse de propagation : d = v × t.

Correction

1. À la différence de l’Homme, les chats sont capables d’entendre des ultrasons (fréquence supérieure à 20 000 Hz).

2. Les ronronnements des chats ont une fréquence comprise entre 25 et 50 Hz donc, il s’agit de sons audibles.

3.a) d = v × t = 340 × 1,5 × 10^–2 = 5,1 m.

Le chat se situe à une distance de 5,1 m de son maître.

b) Le chat est l’émetteur du son, l’air est le transmetteur et l’oreille de l’humain est le récepteur.

Annales - Des signaux pour observer et communiquer : sujet d'entraînement inédit corrigé (2018)