L’écholocalisationPeut-on “voir” par les oreilles?

TPE- Session 2013-2014

Alberto Buzzi et Martin Riehl 1S

INTRODUCTION LES ONDES SONORES L’UTILITE DE L’ECHOLOCALISATION CONCLUSION

PEUT-ON « VOIR » PAR LES OREILLES ?

Voir = Localiser Echolocalisation

L’écholocalisation est un moyen de localiser quelque chose ou quelqu’un à partir de son écho et donc de l’onde sonore.

Usage de l’écholocalisation chez différents êtres vivants

Dans quelle mesure les oreilles peuvent-elles guider l’être humain?

INTRODUCTION LES ONDES SONORES L’UTILITE DE L’ECHOLOCALISATION CONCLUSION

A/ Qu’est ce qu’une onde?

Une onde est la propagation périodique d’une perturbation produisant sur son passage une variation des propriétés physiques du milieu.

L’onde est renvoyée par l’obstacle qu’elle rencontre.Expérience sur l’écho:Vitesse de propagation d’une onde sonore dans l’air ambiant : 340m/sA 7 mètres: t = 7x2/340 = 0,0412sA 10 mètres: t = 10x2/340 = 0,0588sA 15 mètres: t = 15x2/340 = 0,0882s

Les caractéristiques d’une onde: - Longueur d’onde λ

- Fréquence ν -

Amplitude A - Période

T

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B/ Fréquences et longueurs d’onde

Fréquence = nombre de périodes par seconde ou inverse de la période

Longueur d’onde= distance parcourue par une onde dans une période

Donc:

Fréquences audibles par l’homme: 20 Hz à 20.000 Hz

f = 1/T

λ = ν x T

λ = ν / f

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C/ Milieux de propagation

Besoin d’un milieu matériel : Pas de propagation dans le vide

Incidence du milieu sur la vitesse de propagation Densité : Hausse de la densité Hausse de la vitesse Célérité Solide > Célérité Liquide > Célérité Gazeux

Température : Hausse de la température Hausse de la vitesse

Milieux compressibles / Milieux non compressibles

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A/ Le fonctionnement de l’oreille

L’oreille est composée de trois parties avec des fonctions bien précises:- l’oreille externe - l’oreille moyenne- l’oreille interne

Le son: conduit auditif externe vibration tympan vibration osselets oscillation des cils de la cochlée création d’un signal nerveux nerf cochléaire qui transmet le signal au cerveau cerveau décode l’information du signal nerveux on entend le son.

INTRODUCTION LES ONDES SONORES L’UTILITE DE L’ECHOLOCALISATION CONCLUSION

Expérience sur l’oreille:

À 3 mètres devant le squelette et 2 mètres sur sa droite:3,6/340=0,0105s3,7/340=0,0110s

Constat: le son est capté plus rapidement par l’oreille la plus proche mais aussi avec une intensité plus forte.

Grâce à cette expérience, on a pu confirmé que l’oreille peut effectivement donner une idée de la direction et de la distance d’un son.

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B/ L’utilité de l’écholocalisation dans la vie couranteEn créant activement des sons les êtres humains peuvent interpréter les ondes sonores réfléchies sur un obstacle ce qui leur permet d’identifier son emplacement et sa taille.

L’écholocalisation est utilisée par les humains voyants dans plusieurs situations:- lorsqu’une personne nous appelle- dans des situations d’urgence-dans le noir

La personne non voyante active les aires correspondant à la vision

INTRODUCTION LES ONDES SONORES L’UTILITE DE L’ECHOLOCALISATION CONCLUSION

Grâce à cette expérience on a remarqué que l’homme a des capacité à localiser les sons dans l’espace.

Plus ou moins développé selon les individus.

Plus précis devant que derrière nous forme de l’oreille

Expérience sur la localisation à partir d’un son:

Alberto Martin Ruben Luigi

Tentative 1 28° 7° 5° 42°

Tentative 2 8° 2° 20° 63°*

Tentative 3 19° 5° 11° 10°**

Tentative 4 10° 4° \ \

Tentative 5 3° 6° \ \

Martin Alberto

Tentative 1 14° 25°

Tentative 2 17° 15°

Tentative 3 27° 12°

Tentative 4 11° 7°

Tentative 5 9° 23°

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C/Les applications technologiques

L’écholocalisation est également utilisée par l’homme dans le domaine technologique avec par exemple le sonar.

C’est un appareil qui utilise les caractéristiques de la célérité de l’eau afin de détecter ou encore de localiser des objets sous l’eau en recevant des ultrasons.

Le radar: développement pour milieu terrestre et aérien ondes électromagnétiques

2 types de sonar:- sonar actif (émet un son et écoute son écho)-sonar passif (écoute seulement les bruits extérieur)

INTRODUCTION LES ONDES SONORES L’UTILITE DE L’ECHOLOCALISATION CONCLUSION

L’oreille est effectivement un organe qui aide à la localisation.

L’oreille peut localiser un son mais la précision peut varier assez fortement d’un individu à l’autre.

L’oreille peut donc aider à nous guider  mais de façon imparfaite.

Les non voyants qui ont développé particulièrement leur ouïe réussissent à se déplacer rien que par l’écholocalisation.

En quoi l’oreille ne serait pas, dans certaines situations, plus efficace que l’œil pour l’Homme?