Seconde EVALUATION N 3 (1h)

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1 Nom, Prénom, Classe :... Seconde EVALUATION N 3 (1h) Toutes les réponses doivent être rédigées et justifiées!! Exercice 1 : (11pts) Electrocardiogramme La figure ci-dessous représente quatre modèles d'ecg, numérotées (a), (b), (c) et (d). Ils représentent soit un rythme cardiaque normal soit trois types de pathologie cardiaque: rythme cardiaque trop rapide (tachycardie), irrégulier et ralentissement du rythme cardiaque (brachycardie). (a) (b) (c) (d) 1/ Donner la définition d'un phénomène périodique. Les 4 signaux précédents (a), (b), (c) et (d) sont-ils périodiques? 2/ Sans faire de calcul, mais en expliquant clairement vos observations et conclusions, faire correspondre à chaque tracé ECG (a), (b), (c) et (d) l'un des quatre rythmes décrits ci-dessus (normal, rapide, irrégulier, lent). 3/ Le dossier médical d une patiente : Madame Lekeur contient différentes analyses dont un électrocardiogramme réalisé au repos. Voici cet ECG (la valeur d'une division est clairement indiquée sur l ECG sur le graphique): 1 DIV Sensibilité horizontale: 400 ms / DIV Sensibilité verticale: 1 mv / DIV ECG de Madame Lekeur

2 a- Donner la définition de la période et représenter une sur le graphique. b- Calculer la période du signal avec précision. Donner le résultat en utilisant la notation scientifique. c- Donner la définition et l unité de la fréquence du signal. Déterminez-la. d- Faites figurer Umax et Umin sur le graphique puis déterminer la valeur de U max. e- Sachant que pour un homme au repos complet le rythme cardiaque est de 60 battements par minute, en déduire si l ECG étudié est celui d un homme au repos. f- A quel moment dans la journée peut-il y avoir une augmentation de la fréquence cardiaque? g- Comment ce signal serait-il modifié si l'échelle de temps passait à 800 ms / DIV, l'échelle verticale demeurant inchangé? Dessiner la forme du signal obtenu ci-dessous: Exercice 2 : (5.5pts) Suite des examens Madame Lekeur est enceinte. Au cours du 5 ème mois de grossesse, elle doit réaliser une échographie morphologique qui permet d'évaluer la croissance du fœtus grâce à différentes mesures, la mobilité fœtale, la position du placenta et la quantité de liquide amniotique. 1/ Quelle est le type d onde utilisé pour réaliser l échographie? A-t-elle besoin d un milieu matériel pour se propager? L échographie d un fœtus et le signal issu du capteur de la sonde sont schématisés ci-dessous. Lors de cette échographie, une salve ultrasonore est émise par l émetteur de la l onde à la date 0 s.

3 2/ Qu arrive-t-il à l onde ultrasonore lorsqu elle arrive à la surface de séparation entre le corps de la mère et le fœtus? 3/ Pourquoi observe-t-on deux pics sur le graphique? 4/ A quoi correspondent les pics enregistrés aux dates 90 s et 140 s. 5/ On admet que la vitesse des ondes ultrasonores est égale à 1540 m.s -1 dans le corps humain. Calculer la distance d 1 entre la sonde et le foetus. Exercice 3: (3.5pts) Endoscopie et radiographie Un chirurgien utilise un endoscope au cours d une opération de l estomac. Ce dispositif permet d éclairer (il possède une lampe), de voir et de transmettre l image jusqu au médecin. Cette transmission est possible grâce à une fibre optique. 1/ Quelle est le type d onde utilisé dans la fibre optique? 2/ Comment se propage une onde lumineuse dans un milieu transparent et homogène? 3/ Décrire alors le principe de fonctionnement d une fibre optique. Vous devez illustrer vos propos en complétant le schéma de droite. 4/ Quel autre phénomène peut avoir lieu au niveau d une surface de séparation de deux milieux transparents? Illustrer avec un schéma. Bon travail!

4 CORRECTION Exercice 1 : (11pts) Electrocardiogramme 1/ Un signal périodique est un phénomène qui se reproduit identique à lui-même à intervalles de temps égaux. (1) Les 3 signaux (a), (b), (c) sont périodiques, (d) ne l est pas puisqu aucun motif régulier n est répété. (0.5) 2/ (d) est un ECG au rythme cardiaque irrégulier car on observe une tension non périodique ; (a) est un ECG normal car on observe une période plus petite que c) mais plus grande que b), (b) est l ECG trop rapide et (c) trop lent. (1) 3/ Le dossier médical d une patiente : Madame Lekeur contient différentes analyses dont un électrocardiogramme réalisé au repos. Voici cet ECG (la valeur d'une division est clairement indiquée sur l ECG sur le graphique): 1 DIV Sensibilité horizontale: 400 ms / DIV Sensibilité verticale: 1 mv / DIV ECG de Madame Lekeur a- La période est la plus petite durée au bout de laquelle le signal se reproduit identique à lui-même. (0.5) et représenter une sur le graphique (0.5). b- 3T = 8.6 * 400 donc T = 1, ms (1.5) c- La fréquence est le nombre de motif par seconde. L unité est le hertz. F = 1/T = 1/(1,1)=8, Hz ( ) d- Faites figurer Umax et Umin sur le graphique ( ) puis déterminer la valeur de U max = 0.5mV. (0.5) e- 60 bat/min = 1 bat /s. C est à peu près l ECG d un homme au repos (1) f- Il peut y avoir une augmentation de la fréquence cardiaque lors d un effort. (0.5) g- Ce signal serait comprimé horizontalement si l'échelle de temps passe à 800 ms / DIV (1)

5 Exercice 2 : (pts) Suite des examens 1/ Pour réaliser l échographie, les ondes utilisées sont les ultrasons qui ont besoin d un milieu matériel pour se propager. ( ) 2/ Lorsqu elle arrive à la surface de séparation entre le corps de la mère et le fœtus l onde ultrasonore est partiellement réfléchie, partiellement transmise. ( ) 3/ Les deux pics sur le graphique : l un correspond à l onde reçu après réflexion sur la surface de séparation mère / fœtus. L autre après réflexion sur la surface de séparation fœtus / mère. (1) 4/ Le pics enregistré à la date 90 s correspond au temps que met l onde pour parcourir 2d 1 ; celui à 140 s, le temps pour parcourir 2(d 1 + d 2 ). (1) 5/ d 1 = v US * t / 2 AN : d 1 = 1540 * / 2 = 6, m = 6.9cm (1.5) Exercice 3: (3,5pts) Endoscopie et radiographie 1/ Dans la fibre optique, une onde lumineuse (électromagnétique) est utilisée. (0.5) 2/ Une onde lumineuse dans un milieu transparent et homogène se propage en ligne droite. (0.5) 3/ Le fonctionnement des fibres est basé sur la réflexion totale. ( schéma) 4/ Un phénomène de réfraction peut avoir lieu. ( )