Surveillance sismique

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Annales corrigées
Classe(s) : 3e | Thème(s) : La modélisation et la simulation des objets et systèmes techniques
Type : Exercice | Année : 2018 | Académie : Inédit

 

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Sujet inédit

technologie • 25 points

Surveillance sismique

Document 1 Répartition des stations de surveillance en Guadeloupe

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L’observatoire volcanologique et sismique de la Guadeloupe a entre autres pour objectif de surveiller l’activité du volcan la Soufrière. Pour cela, près de 200 sites de mesure dont une soixantaine équipés de stations autonomes sont répartis sur le massif de la Soufrière et l’arc des petites Antilles. Ces stations peuvent être équipées de sismomètre, de capteur de déformation, de sonde radon, de magnétomètre ou de chromatographie ionique.

Source : Institut de physique du globe de Paris (www.ipgp.fr)

Document 2 Le sismomètre

Un sismomètre est composé d’une bobine solidaire au sol et d’un aimant, suspendu par des ressorts à ses extrémités, placé à l’intérieur de la bobine. Lorsqu’il y a des ondes sismiques, l’aimant ne suit pas le sol. Il y a donc un mouvement de l’aimant par rapport à la bobine. Cela crée un signal sous forme d’un courant électrique alternatif.

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Exemple de signal obtenu :

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ph© James King-Holmes/SPL/Cosmos

Source : Institut de physique du globe de Paris

Document 3 Description d’une station sismologique autonome

Une station sismologique autonome se compose de trois sismomètres (2 horizontaux et un vertical) enterrés dans une cave sismique, d’une antenne GPS, de panneaux solaires photovoltaïques, de batterie et d’un régulateur d’énergie. Un numériseur (composé d’un ordinateur mobile et d’un modem) échantillonne le signal des sismomètres et transmet ce signal ainsi que la position GPS au centre d’observation. Pour cela, la station dispose d’une antenne ou parabole.

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Source : Institut de physique du globe de Paris

1. Pourquoi les stations autonomes transmettent les informations acquises par onde radio plutôt que par câble ?

2. Le signal créé par un sismomètre est-il analogique, logique ou numérique ? Après échantillonnage, le signal est-il toujours de même nature ?

3. Compléter la chaîne d’information suivante :

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Les clés du sujet

Comprendre les documents

Le document 1 pose le problème des distances entre l’observatoire et les différentes stations de mesure.

Le document 2 donne succinctement le fonctionnement du sismomètre.

Le document 3 présente sous forme de croquis les éléments d’une station de mesure.

Répondre aux questions

1. Observe les distances entre les différentes stations sur la carte.

2. Explique ce qu’est un signal analogique, numérique et logique.

3. Suis le phénomène naturel depuis son acquisition jusqu’à sa transmission.

Corrigé

Corrigé

1. Les distances entre les différentes stations autonomes sont assez importantes. Il est alors plus efficace d’utiliser un moyen de transmission sans fil.

Remarque

Une courbe continue comme celle créée par le sismomètre passe par une infinité de valeurs.

2. Un sismomètre crée un signal continu et ayant une infinité de valeur possible, donc le signal créé par le sismomètre est analogique. Après numérisation, on se limite à un certain nombre de valeurs, le signal est alors numérique.

3.

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