Comment fonctionne la radio? Information aux enseignants

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1 Information aux enseignants 1/7 Ordre de travail Les élèves visionnent un film de 25 minutes et passent ensuite un contrôle des connaissances. Objectif Les élèves découvrent le fonctionnement de la radio. Matériel Ordinateur Vidéoprojecteur Contrôle des connaissances Forme sociale CE/TI Durée 60 min Informations supplémentaires: Réalisez les expériences (à partir de la page 5) avec vos élèves afin d illustrer visuellement le son. Fabriquez des radios avec votre classe pendant les travaux manuels. Vous pouvez commander les kits de construction à l adresse suivante: MCDT AG Brunnenhofstrasse Zürich info@mcdt.ch Vous trouverez davantage d informations à ce sujet sur le site Internet (en allemand):

2 2/7 Devoir: La radio joue de la musique, la radio diffuse des informations, la radio te réveille le matin. Mais que faut-il pour produire et diffuser une émission? Quelle est la technique qui se cache sous cette invention du 20 e siècle? Il est grand temps de percer le mystère de la radio. Regarde ce film (réalisé en France) et résous les devoirs associés. Si certaines questions t ont échappé, regarde la partie concernée une seconde fois. Voilà comment fonctionne la radio! 1. Un microphone transforme une onde acoustique en une onde. La voix fait vibrer une. Celle-ci met en mouvement une dans un aimant, produisant des électriques. 2. Que sais-tu sur les «fréquences»? 3. Nomme différents types d ondes. 4. Comment fait-on pour produire des ondes électromagnétiques?

3 3/7 5. Que signifie «modulation de fréquence» (ou fréquence modulée FM)? Pourquoi est-elle nécessaire? 6. Quel appareil utilisons-nous pour capter un programme à une fréquence déterminée? 7. Que sais-tu sur les ondes courtes? 8. A quoi servent les ondes longues (ou grandes ondes)? 9. A ton avis, quels sont ces objets et à quel dispositif appartiennent-ils? Comment celui-ci fonctionne-t-il?

4 4/7 10. La radio existait-elle déjà il y a 100 ans? 11. Quelle technique de communication employait-on avant la radiophonie? 12. Qu est-ce qu il y a dans une antenne de diffusion? 13. Notre oreille ne perçoit pas toutes les fréquences. Quelle est la plage des fréquences audibles pour nous?

5 5/7 Qu est-ce que le son? Quand un bruit se produit (lorsqu un objet tombe à terre p.ex.), l air qui se trouve à cet endroit précis est comprimé et sa pression augmente. Cette couche d air à pression élevée se propage ensuite très rapidement dans toutes les directions (à une vitesse de 330 m/s = 1188 km/h)! Expérience n 1 La pression d air retient l eau dans un verre même lorsqu on le renverse: une expérience simple mais tout à fait étonnante. Il te faut: un verre d eau rempli jusqu au bord un bout de carton à poser dessus Et hop, renverse-le! Nous percevons parfois cette pression de l air: un avion qui démarre fait souvent vibrer le sol, et une musique disco très forte fait vibrer notre ventre. Expérience n 2 TON SOUFFLE Que se passe-t-il lorsque de l air se répand au-dessus, endessous ou tout autour d objets? Il te faut: deux pommes deux bouts de ficelle d une longueur de 50 cm chacun Attache les pommes à la ficelle et accroche-les à la même hauteur dans l encadrement d une porte. Mets-toi debout devant les pommes, avec la bouche à leur hauteur. Attends qu elles ne bougent plus, puis souffle très fort dans l espace entre les deux pommes. Que penses-tu: les pommes se rapprocheront-elles ou s écarteront-elles l une de l autre? Un bruit d une durée plus longue est produit par une série de phénomènes acoustiques. Des couches d air plus ou moins denses se propagent alternativement dans l air. Si nous pouvions discerner les molécules d air individuels, nous percevrions une formation ressemblant à celle d une vague d eau lorsque quelqu un y a jeté un caillou. Vu de très près:

6 6/7 Expérience n 3 Croirais-tu qu il est possible non seulement d entendre, mais aussi de voir un son? Nous allons rendre les sons visibles! Il te faut: une bouteille en PET un sac en plastique un élastique large une plume de duvet très douce un bouchon de liège Fabrique à présent le tambour à bouteille! Frappe ton tambour très doucement en observant la plume de duvet. Que se passe-t-il? Ce diagramme représente une onde acoustique. On dirait bien une vague, mais notre onde acoustique ou notre vague d eau ressemblent-elles à ceci? Oui, mais il faut savoir comment lire cette image. Il faut imaginer que l image a été prise dans la perspective d un seul point dans l espace. Ce point «observe» les ondes qui passent devant lui. L axe horizontal du diagramme montre donc le temps qui s écoule, et l axe vertical, la pression de l air à un moment donné. Ainsi, lorsqu une forte pression d air passe devant notre point de contrôle à un moment donné, la courbe est haute à cet endroit, alors qu une faible pression d air sera représentée par une courbe plus basse.

7 FT 1: solution 7/7 Solution: Idées de solutions pour le devoir 1. Un microphone transforme une onde acoustique en une onde électromagnétique. La voix fait vibrer une membrane. Celle-ci met en mouvement une bobine dans un aimant, produisant des signaux électriques. 2. La fréquence est le nombre de vagues produites par une onde en une seconde. L unité de mesure pour la fréquence est le hertz (Hz). 3. Les ondes (ou vagues) dans l océan, les vagues de spectateurs dans un stade, les ondes lumineuses, les micro-ondes, les ondes sonores, etc. 4. On fabrique des ondes électromagnétiques en faisant varier le champ magnétique sous l influence d un courant électrique. 5. La modulation de fréquence consiste à changer la fréquence des ondes pour capter toutes les informations acoustiques. La voix humaine a 12 fréquences. 6. Un tuner permet de capter la fréquence désirée, attribuée à un utilisateur (station de radio) défini. 7. Les ondes courtes permettent de capter un grand nombre de programmes, mais la qualité n est pas parfaite. On les utilise pour diffuser dans le monde entier. 8. Les ondes longues (ou grandes ondes) sont réservées aux stations nationales, car elles ne dépassent pas un rayon de 1000 à 2000 km. 9. Un haut-parleur permet aux signaux de parcourir le chemin inverse à celui du microphone: le signal récupéré est capté par la bobine qui oscille dans l aimant, transmettant ce mouvement à la membrane. Celle-ci reproduit les ondes acoustiques. 10. C est après la Première Guerre mondiale que la radio a commencé à conquérir le monde. 11. On utilisait d abord le télégraphe, mais il ne permettait de communiquer que par des signaux de l alphabet morse. 12. Il y a du courant dans une antenne de diffusion. 13. Les fréquences audibles par l oreille humaine se situent entre 20 et Hertz.