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Sujet du devoir
Situation problème :
Lors d'une visite chez son cardiologue , un sportif subit une échographie cardiaque , visant à déterminer un ordre de grandeur de son volume d'éjection systolique ( VES : c'est a dire le volume de sang éjecté a chaque battement). Pour cela , le cardiologue calibre la fréquence des ondes ultrasonores utilisées sur 3,0 MHz . La vitesse de propagation de cette onde dans l'organique est de l'ordre de 1400 m.s-1
Pour réaliser ce travail , on fera quelque approximations :
- On considère que le cœur est une boule parfaite
- On considérera que le cœur est totalement vidé de sang après éjection
Question 1 : De quelle nature sont les ondes utilisées par la cardiologue pour cette examen ? Justifier
Question 2 : Quelle est la relation entre la période et la fréquence d'un signal périodique?
Question 3 : Expliquer le principe d'une échographie .
Question 4 : Quelle relation relie la distance réellement parcourue par l'onde ultrasonore , et la distance entre l'émetteur et l'obstacle ?
Résolution du problème :
Doc 1 : Électrocardiogramme du sportif ( échelle : 25 mm pour 1s )
Doc 2 : Formule permettant de calculer le volume d'une boule
v=4/3*pi*r^3
V= Volume de la boule ( cm cube au mL ) d= Diamètre de la boule (cm)
Doc 3 : Signal ultrasonore reçu par la sonde lorsque le cœur est plein de sang
Graphique : une barre qui se situe a 138 microsecondes et une autre a 294
Doc 4 : Signal ultrasonore reçu par la sonde lorsque le cœur est vide de sang
Graphique: une barre qui se situe a 143 microseconde et une autre a 291
Doc 5 : LE volume d'éjection systolique (VES) et débit cardiaque
Le volume d'éjection systolique est le volume de sang éjecté lors d'un battement du cœur. Il se mesure en mL . Le débit de cardiaque Qc, en mL.s-1, se calcule par la formule : Qc=fc*VES
1/Calculer la fréquence cardiaque du sportif
2/Calculer le volume du cœur du sportif , vide et rempli de sang
3/Calculer le volume de sang que peut contenir le cœur du sportif
A l'aide des docs mis a disposition, determiner un ordre de gradeur du debit cardiaque du sportif.
Où j'en suis dans mon devoir
Je ne comprend pas les dernieres question , comment , a l aide du shema donnee , trouver le diametre du coeur pour trouver le volume de celui ci ? Il faut mesurer sur la feuille? Je ne pense pas
Et calculer le volume de sang que peut contenir le coeur n est pas la meme question que calculer le volume du coeur rempli de sang ?
2 commentaires pour ce devoir
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On suppose que l'onde revient à chaque vois qu'elle rencontre la paroi du coeur. Du coup tu as deux piques : quand l'onde passe la paroi du coeur pour la première fois, et une quand elle rencontre la deuxième paroi (quand elle sort du coeur)
comme tu connais la vitesse de l'onde, tu peux calculer la distance qu'il a fallut à l'onde pour traverser le coeur (l'écart entre les deux piques)
Attention, l'onde fait un aller retour. Elle fait donc 2 fois le diamètre en plus que la première.
Quand tu as ce temps, tu en déduit les deux diamètres et donc les deux volumes (plein et vide). L'écart est donc la volume qu'a pris le sang
Merci beaucoup , ça m'aurait beaucoup aider mais c'est trop tard pour moi , mais j'ai compris merci !