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Puissance surfacique



  1. #1
    lovechic

    Puissance surfacique


    ------

    Bonsoir,
    j'ai besoin d'aide, je ne sais pas quelle formule utilisée pour répondre à cette question.
    Une source ponctuelle en contact avec un muscle, émet une onde ultrasonore de puissance P=0,1W et de fréquence 2MHz dans un angle solide de pi sr.
    Le coefficient d'absorption du muscle à la fréquence de 3 MHz est de 1,35 cm^-1.
    Calculez la puissance surfacique de cette onde à une profondeur de 6cm dans le muscle.
    P(6cm)=?

    Voila, j'espère que quelqun pourra m'aider, merci d'avance.

    -----

  2. #2
    LPFR

    Re : Puissance surfacique

    Bonsoir.
    La surface "éclairée" par le son est S=ΩR² où Ω est l'angle solide et R la distance.
    S'il n'avait pas d'absorption, la puissance surfacique serait simplement la puissance totale divisée par la surface.
    Mais comme il y a absorption, la puissance vient multipliée par un terme ,
    où 'a' est le coefficient d'absorption.
    Attention aux unités. Si vous gardez tout en centimètres (comme le coefficient et la distance) votre résultat viendra en w/cm².
    Je ne trouve pas que ce soit une bonne pratique que de travailler dans d'autres unités que celle du SI: les mètres.
    Je trouve aussi curieux qu'on vous donne le coefficient pour 3 MHz et que la fréquence soit de 2 MHz.
    Au revoir.

  3. #3
    lovechic

    Re : Puissance surfacique

    merci bcp

  4. #4
    lovechic

    Re : Puissance surfacique

    je dois donc calculer le coeff d'absorption pour une fréquence de 2MHz? si c'est bien ça je trouve donc un coeff d'absorption de 0,6
    et donc P(6cm)= 1,38.10^-4W.cm-² ??

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    LPFR

    Re : Puissance surfacique

    Citation Envoyé par lovechic Voir le message
    je dois donc calculer le coeff d'absorption pour une fréquence de 2MHz? si c'est bien ça je trouve donc un coeff d'absorption de 0,6
    et donc P(6cm)= 1,38.10^-4W.cm-² ??
    Bonjour.
    Je ne vois pas comme vous trouvez cette valeur.
    S'il n'y avait pas d'absorption, la puissance par cm² à 6 cm serait:
    P/S=0,1 / pi 6² = 0,88 mW/cm²
    Avec un coefficient d'absorption de 1,35 cm^-1 il faudrait multiplier ça par e^(-1,35 * 6)= 3 10 ^(-4).
    Au revoir.

  7. #6
    lovechic

    Re : Puissance surfacique

    L'éclairement E=P/S, c'est la même chose que Puissance surfacique?

  8. #7
    lovechic

    Re : Puissance surfacique

    et pourquoi utilise t'on le coeff d'absorption de la fréquence 3MHz dans la formule, alors que la source dont on nous parle a une fréquence de 2MHz?

  9. #8
    LPFR

    Re : Puissance surfacique

    Re.
    Citation Envoyé par lovechic Voir le message
    L'éclairement E=P/S, c'est la même chose que Puissance surfacique?
    Oui, c'est la même chose.

    Citation Envoyé par lovechic Voir le message
    et pourquoi utilise t'on le coeff d'absorption de la fréquence 3MHz dans la formule, alors que la source dont on nous parle a une fréquence de 2MHz?
    Et j'avais déjà tiqué dans mon premier message à propos de la demande pour 2 MHz avec le coefficient pour 3MHz.
    À moins que l'on connaisse (vous, pas moi) comment évolue le coefficient avec la fréquence.
    A+

  10. #9
    lovechic

    Re : Puissance surfacique

    oui, dans mon cour il est dit que: le coeff d'absorption croît proportionnellement à la fréquence au carré.
    c'est pourquoi je l'ai recalculé de la manière suivante:
    alpha 3MHz=k(3.10^6)²
    alpha 2MHz=k(2.10^6)²

    soit: alpha3MHz/alpha2MHz=2,25

    dons alpha2MHz= alpha3MHz/2,25=0,6cm^-1

    et donc j'ai ensuite fait le calcul de la loi dite de l'inverse du carré de la distance, avec absorption:
    P(x)=(P0/x²) e^-alpha(x-1) (formule du cour)

    et c'est pourquoi j'ai trouvé P(6cm)=1,38.10^-4W.cm-²

    voila comment je trouve cette valeur, mais je ne suis pas sure d'avoir le bon raisonnement.

  11. #10
    LPFR

    Re : Puissance surfacique

    Re.
    Votre formule du cours est un peu "curieuse".
    P0 est une puissance et P une puissance par unité de surface (c'est bon pour votre exemple).
    Mais P0 n'est pas distribué sur une surface de x² mais de Ωx² (oméga= angle solide d'émission, ici pi).
    Et dans l'exposant je ne vois pas d'où sort le "-1". À moins qu'il y ait des connaissances médicales cachées, du genre "le premier centimètre de peau n'absorbe pas" (ce qui m'étonnerait).
    A+

  12. #11
    lovechic

    Re : Puissance surfacique

    Oui, j'ai enfin compri mon erreur,
    depuis le début je pensais que P=0,1W de l'énoncé était une puissance surfacique, alors que c'est juste un puissance.
    donc la puissance à 6cm= 0,1e^-0.6*6
    et ensuite je divise cette puissance par S soit pi*6², pour obtenir la puissance surfacique.
    et j'obtient donc la puissance surfacique à 6cm= 2,4.10^-5W.cm^-2

    Merci pour votre aide.

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