Qu’est ce qu’un son ?

A partir de la vidéo c’est pas sorcier, répondez aux questions ci-dessous (cocher la bonne réponse)Le son se propage uniquement dans : Le vide les milieux matériels l’air

Un son s’explique par : Un déplacement d’air de l’émetteur au récepteur Des variations locales de pression La présence d’un émetteur et d’un récepteur La vitesse du son (en mètre par seconde) dans l’air est de l’ordre de : 340 m/s 3400 m/s 300 000 000 m/s

La célérité (vitesse) d’un son dépend : De la nature du milieu de propagation De la fréquence du signal sonore De la distance entre l’émetteur et le récepteur

La vitesse du son dans l’air comparée à celle de la lumière (300 000 000 m/s) : Inférieure à celle de la lumière Supérieur à celle de la lumière La même que celle de la lumière.

Un son grave à une fréquence Basse Elevée Moyenne

Si on produit un son avec un haut parleur, les molécules proches de la membrane : Se déplacent toutes d’un bloc Entrent en vibration Créent un courant d’air

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Une sensation auditive perçue par les oreilles, a pour origine un mouvement. Donner des exemples de :

Bruits : porte qui claque, klaxon de voiture … Sons : chant des oiseaux, vent dans les arbres, la musique

Récepteur sonore : Tout récepteur sonore contient une membrane. Exemple : micro, oreille (tympan), haut-parleurs.

Un son est un phénomène périodique produit par la vibration très rapide d'un corps matériel, transmis par un milieu matériel et perçu par la vibration de certains organes de l’oreille ou par celle d'autres détecteurs (micro).

Tout comme des vaguelettes, à la surface de l'eau, lorsqu'on y jette une pierre, le son est une onde qui se propage dans l’air en le faisant vibrerdepuis la source sonore jusqu’à nos oreilles. Cette vibration de molécules d’airprovoque une vibration des tympans qui se traduit par une sensationd’intensité sonore

A quelle condition un son se propage t-il ?

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1. Approche expérimentale :

On place un téléphone portable diffusant de la musique sous une cloche à vide. On crée le vide petit à petit.

Observations : Le son s’atténue fur et à mesure que

l’air est chassé de la cloche jusqu’à devenir inaudible

lorsqu’il n’y a plus que le vide.

Expliquez ce phénomène en une phrase

Conclusion : le son se propage dans un milieu matériel (il faut des molécules d’air par exemple)

Comment déterminer la vitesse de propagation d’un son dans l’air ?

2. Une sirène émet une onde sonore qui est reçue par un récepteur distant de 15 cm. Un système d’acquisition Exao (logiciel d’acquisition) permet de visualiser le signal sinusoïdal émis et le signal sinusoïdal reçu. Le logiciel permet de relever avec précision le décalage. Connaissant la distance et le décalage, on peut calculer la vitesse de propagation du son dans l’air.

v = distance enmètre

différenceentre deuxtemps ens econde 15 cm = 0,15 m

v = d∆ t= 0,15

0,0004331=346m /s

remarque   : le Δ (delta) se mesure lorsque l’on mesure la différence entre le point maximum du signal émis et le point maximum du signal reçu. L’écart de temps entre ces deux points donne le temps que met le signal entre l’émission et la réception.

La vitesse de propagation du son dans l’air est d’environ 340 m/s à 20° C.

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Vitesse de propagation du son dans différents milieux.

Milieu Air à 20° C Eau VerreV en m/s 343 1340 5300

Conclusion : La vitesse du son est plus importante dans les solides et les liquides que dans l’air.

Rappel :

Période T d’un signal : elle s’exprime en seconde. Elle correspond à un motif du signal qui se répète et ce dans les mêmes conditions.

Fréquence f d’un signal : elle s’exprime en Hertz (Hz). Elle correspond au nombre de périodes qui s’écoulent pendant 1 seconde.

Formule :

Exercices :

A partir des signaux, vous devez déterminer la période T et calculer la fréquence f

Exemple :

1 carreau horizontal corresond à 2 secondes.

T la période s’étend sur 4 carreaux donc pour déterminer la période, on calcule

T = 4 × 2 = 8 s

Puis on calcule f à l’aide de la formule ci-dessus

f = 18 = 0,125 hz.

Autre exemple avec le même graphique : 1 carreau horizontal vaut 5 ms (milliseconde) soit

1 ms = 0,001s = 1. 10 -3 s alors T = 4 × 0,005 = 0,02 s

f = 10,02 = 50 hz

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T = 1f et f = 1T

a)1 carreau horizontal correspond à 3 secondes.

T la période s’étend sur 4 carreaux donc pour déterminer la période, on calcule

T = 4 × 3 = 12 s

Puis on calcule f à l’aide de la formule ci-dessus

f = 112

= 0,08 hz

b) 1 carreau horizontal correspond à 2 ms.

T la période s’étend sur 4 carreaux donc pour déterminer la période, on calcule

T = 4 × 0,002 = 0,008 s

Puis on calcule f f = 1

0,008= 125 hz

Un signal émet une onde sonore qui est reçue par un récepteur distant de 30 cm. On visualise le signal sinusoïdal émis et le signal sinusoïdal reçu. L’ oscilloscope permet de relever avec précision le décalage.Ici Δ = 0,5ms

Calcul de la vitesse de propagation du signal.

v = d∆ t= 0,300,0005

=600m /s

De la même façon calculez la vitesse de propagation du signal pour un récepteur distant de 50 cm avec un Δ de 0,2ms.

V = 0,500,0002 = 2 500 hz

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