01 Phénomènes ondulatoires

Question 1

Question : Qu’est-ce que la biophysique ?

Answer 1

Réponse : La biophysique est une discipline qui applique les principes de la physique aux systèmes biologiques pour comprendre leurs mécanismes.

Question 2

Question : Quelle est la formule de l’énergie cinétique ?

Answer 2

Réponse :
𝐸𝑐=1/2𝑚𝑣^2

, où m est la masse et v la vitesse.

Question 2

Question : Quelle est la différence entre un système ouvert, fermé et isolé ?

Answer 2

Réponse :

Ouvert : échange de matière et d’énergie avec l’extérieur.

Fermé : échange d’énergie mais pas de matière.

Isolé : aucun échange ni de matière ni d’énergie.

Question 3

Question : Quelle est l’unité du Système International (SI) de l’énergie ?

Answer 3

Réponse : Le Joule (J).

Question 3

Question : Quelle est la relation fondamentale de la thermodynamique ?

Answer 3

Réponse :
Δ𝑈=𝑄−𝑊
ΔU est la variation d’énergie interne, Q la chaleur reçue et W le travail fourni.

Question 4

Question : Quelle est la définition de l’entropie ?

Answer 4

Réponse : L’entropie est une mesure du désordre d’un système, notée S et exprimée en J/K.

Question 5

Question : Quelle est la loi de conservation de l’énergie ?

Answer 5

Réponse : L’énergie totale d’un système isolé reste constante.

Question 6

Question : Quelle est la loi de Fick en diffusion ?

Answer 6

Réponse :
𝐽=−𝐷* 𝑑𝐶/𝑑𝑥

​où J est le flux de diffusion, D le coefficient de diffusion et dC/dx le gradient de concentration.

Question 7

Question : Quelle est l’équation de Bernoulli ?

Answer 7

Réponse :
𝑃+1/2*𝜌𝑣^2+𝜌𝑔ℎ=constante

Question 8

Question : Quelle est la définition de la pression osmotique ?

Answer 8

Réponse : C’est la pression nécessaire pour empêcher la diffusion d’un solvant à travers une membrane semi-perméable.

Question 9

Question : Quelle est l’unité de la pression dans le Système International ?

Answer 9

Réponse : Le Pascal (Pa), soit
1𝑃𝑎=1𝑁/𝑚^2

Question 10

Question : Quelle est la loi de Poiseuille ?

Answer 10

Réponse : Elle donne le débit d’un fluide visqueux dans un tube

Question 11

Question : Quel est le principe de l’effet Doppler ?

Answer 11

Réponse : C’est la variation de fréquence perçue lorsque la source et l’observateur sont en mouvement relatif.

Question 12

Question : Comment se définit une onde mécanique ?

Answer 12

Réponse : Une onde mécanique est une perturbation qui se propage dans un milieu matériel sans transport de matière

Question 13

Question : Quels sont les différents types d’ondes ?

Answer 13

Réponse :

Ondes progressives : se déplacent dans un milieu avec transport d’énergie.

Ondes régressives : même nature que les progressives mais se propagent en sens inverse.

Ondes stationnaires : résultent de la superposition de deux ondes progressives de même fréquence et amplitude mais en sens opposé, créant des nœuds et des ventres.

Question 14

Question : Quelle est la définition de l’impédance acoustique ?

Answer 14

Réponse : L’impédance acoustique Z est donnée par :
𝑍=𝜌𝑐

où ρ est la masse volumique du milieu et c la célérité de l’onde. Elle caractérise la résistance d’un milieu à la propagation d’une onde.

Question 15

Question : À quoi sert l’impédance en biophysique ?

Answer 15

Réponse : Elle est utilisée pour comprendre la réflexion et la transmission des ondes sonores, notamment en imagerie médicale (échographie).

Question 16

Question : Qu’est-ce qu’une analyse dimensionnelle ?

Answer 16

Réponse : C’est une méthode permettant de vérifier la cohérence d’une équation physique en analysant les dimensions des grandeurs physiques impliquées.

Question 17

Question : Quelle est la dimension d’une vitesse d’onde ?

Answer 17

Réponse :

[c]=LT ^−1

avec L pour la longueur et T pour le temps.

Question 18

Question : Quelle est la dimension d’une impédance acoustique ?

Answer 18

Réponse :

[Z]=ML ^−2T ^−1

avec M pour la masse, L pour la longueur et T pour le temps.