Chapitre 14 seconde son

Page d'exercices

TP14-1

niveau sonore, fréquence

25

Propagation du son, célérité, domaine audibles

12

période et fréquence

Propagation du son, célérité

13

22

Suite

Une caisse de résonance amplifie et sélectionne les sons

Cette vibration est souvent d'amplitude faible et génère des sons de faibles intensité.

Un son est créé par la vibration rapide d'un objet (cordes d'une guitare, ailes d'un insecte, diapason etc...)

1) Création d'un son

I)Les sons et leur propagation

Haut parleur

Suite

molécules

précédent

La vibration initiale est transmise de proche en proche au niveau microscopique (entre atomes ou molécules) sans déplacement de matière.

2) Propagation du son

Suite

Haut parleur

molécules

précédent

Un signal sonore est un phénomène de déplacement d'une perturbation de proche en proche dans un milieu matériel et sans transport de matière

Haut parleur

Suite

Haut parleur

molécules

précédent

La perturbation se propage nécessairement dans un milieu. Dans le vide, il ne peut y avoir de son.

à connaitre par coeur

Suite

exemples à T=20°C:

précédent

Le son ne se propage pas instantanément. La vitesse du son, aussi appelé célérité, dépend du milieu dans lequel le son se propage et de la température.

3) vitesse de propagation du son: la célérité

(le temps moyen de réaction d'un sprinteur est de 0,235s)

Suite

La taille d'un couloir de 100m est de 1,22m. Combien de temps après le 1er coureur, le coureur situé au couloir 9 recevait-il le signal sonore avant 2010 ?

précédent

Depuis 2010, un pistolet électronique a remplacé le traditionnel pistolet à poudre pour donner le départ des courses en athlétisme. Cette innovation assure une meilleure équité entre les athlètes, car elle élimine les différences de temps de réaction causées par la distance du pistolet. Le système moderne, utilisé pour la première fois lors des JO d'hiver de Vancouver, produit toujours un bruit semblable à un coup de feu, mais sans la fumée, et ajoute un signal lumineux. Ce changement a également facilité le transport et l'utilisation du matériel lors des compétitions internationales.

Application: Avantage 100 m

(le temps moyen de réaction d'un sprinteur est de 0,235s)

Suite

Lors d'un 400m, l'écart au départ entre le couloir 1 et le couloir 9 peut être de 64m Même question que précédemment.

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Application2: Avantage 400m

Ex: ouvrir l'application Phyphox Acoustique->Mesure du son

A l'aide d'un microphone, on peut transformer un signal sonore en signal électrique. Ce signal peut être visualisé sous forme d'un graphique.

Suite

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1) "voir" un son

II)Les sons: des phénomènes périodiques

- Coucher du Soleil: T=24h - Saison: T=1 année - Jeux Olympiques: T=4 ans

La période est la durée nécessaire pour que le phénomène se répète

Suite

Un phénomène périodique est un phénomène qui se répète identiquement à lui même à intervalle de temps constant. ex: le coucher du Soleil, les saisons, les Jeux Olympiques etc...

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2) Période et fréquence d'un son

Suite

précédent

Dans le cas d'un son, on peut identifier un motif élémentaire

Définition: La période, notée T, est la durée en secondes pour que le phénomène se répète identiquement à lui même

Suite

Activité période et fréquence

précédent

Hz

f =

Suite

précédent

La relation entre la période T et la fréquence f est:

Définition: La fréquence, notée f, est le nombre de fois que se répète un phénomène en une seconde. Son unité est le Hertz (Hz)

Phyphox Accoustique-> générateur de son générer des sons de fréquences différentes

Suite

Hauteur du son: (voir TP14-1) Plus la fréquence est élevée, plus le son est aigu. Plus la fréquence est faible, plus le son est grave.

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3) hauteur d'un son et timbre

Suite

Timbre d'un instrument: Chaque instrument à un timbre qui lui est propre. Ainsi, une même note (fréquence identique) jouée par deux instruments différents ne généreront pas le même son. L'allure des motifs élémentaire est différent.

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Suite

L'oreille humaine perçoit les sons dont les fréquences sont comprises entre 20 Hz et 20 000 Hz

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1) Domaine des fréquence audibles

III)Le son et l'oreille

celui-ci est deux fois plus intense que l'autre...

écoutez les deux sons

Suite

Le son est deux fois plus intense si la source sonore vibre avec une amplitude deux fois plus grande:

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2) intensité sonore et niveau sonore

Suite

Lorsque l'intensité sonore double, le niveau sonore augmente de 3dB

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Pour modéliser cette réalité, on définit le niveau sonore L, exprimé en décibel (dB) qui n'est pas proportionnel à l'intensité.

L'oreille ne réagit pas proportionnellement à l'intensité de l'onde sonore

Si le niveau sonore est trop élevé, l'onde peut représenter un danger pour l'oreille. On définit une échelle de niveaux sonores:

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3) Perception des sons par l'oreille

Atelier 2

Atelier 1

Atelier 4

Atelier 4

Atelier 3bis

Atelier 3

Atelier 2bis

Suite

A la découverte du son Partie 1

TP14-1

Schéma 3

Schéma 2

Schéma 1

Centrale d'acquisition

Haut-parleur

GBF

précédent

A la découverte du son

TP14-1

Réglage de la fréquence

unités

gamme

Atelier 2: Caisse de résonance

Manipulation 2: Place le diapason sur la caisse de résonance. Frappe le diapason à l'aide du marteau.

Manipulation 1: Attrape le manche du diapason entre ton pouce et ton index. Sans tenir le diapason trop fermement, frappe le diapason à l'aide du marteau et approche le de ton oreille.

Protocole:

- Diapason - caisse de résonance - marteau

Matériel:

Réglage de la fréquence

unités

gamme

Manipulation 1: Lire la vidéo et appliquer le protocole pour déterminer la vitesse du son.

Le son ne se propage pas de manière instantanée. Quelle est sa vitesse ?

Protocole:

- smartphone - application phyphox à télécharger - mètre ruban

Matériel:

Atelier 5 : la flamme dansante

Protocole:

- GBF (générateur basse fréquence) - Haut parleur - bougie

Matériel:

Propagation du son

Protocole:

- GBF (générateur basse fréquence) - Haut parleur - bougie

Matériel:

-Télécharger l'application Phyphox -ouvrir l'application -ouvrir le menu "chronomètre sonore" -Appuyer sur A présent, un bruit déclenche le chronomètre. Un second bruit arrête le chronomètre. - Remettre à zéro. -Eloigner les 2 smartphones d'environ 10 mètres - Appuyer sur et taper dans les mains. Observer

Manipulation 1

Le son en retard ?

Protocole:

- smartphone - application phyphox à télécharger - mètre ruban

Matériel:

Atelier 1: Cloche à vide

Manipulation: Fais sonner l'alarme dans la cloche Fais le vide dans la cloche.

Protocole:

- Cloche à vide - Alarme

Matériel:

Réglage de la fréquence

unités

gamme

Atelier 2bis : Propagation du son

diapason 2

diapason 1

Manipulation 2: Place les 2 diapasons comme sur l'image ci-contre. Place le pendule de manière à ce qu'il soit en contact avec le diapason 1. Frappe le diapason 2 avec le marteau.

Manipulation 1:Frappe un diapason avec le marteau et décris ce que tu observes (entends)

Protocole:

- 2 diapasons et leur caisse de résonance - pendule simple - marteau

Matériel: