Londe sonore Les ondes sonores sont des ondes

L’onde sonore Les ondes sonores sont des ondes mécaniques longitudinales caractérisées par des fluctuations de densité et de pression. 1. Définition d'un son: 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).

Points essentiels 1. Nature de l’onde sonore 1. Domaine de l’onde sonore 1. Vitesse de l’onde sonore Section 3. 1 de Benson

Mouvement périodique créant des ondes de pression

Paramètres de propagation de l’onde sonore Fréquence = f = 1/T Vitesse = l /T = l x f T Période (sec) l Longueur d’onde (mm) haute pression faible pression

Représentation graphique déphasage de p/2

Domaine de l’onde sonore L’oreille humaine perçoit les ondes sonores pour les fréquences f comprises entre 20 Hz (son grave) et 20000 Hz (son aigu). Cependant , le domaine du son est beaucoup plus étendu: les vibrations sismiques, certaines machines, des hauts-parleurs de basses fréquences, émettent des fréquences en dessous de 20 Hz: ce sont les infrasons. À l’autre extrémité, on retrouve les ultrasons. Infrasons f < 20 Hz Sons audibles 20 Hz < f < 20 k. Hz Ultrasons 20 k. Hz < f < 20 MHz

Vitesse de l’onde sonore De façon générale Dans un fluide Où K est le module de compressibilité (module de Bulk) Dans un solide Où Y est le module de Young

Vitesse de l’onde sonore (suite) Dans un gaz Où g est un paramètre caractéristique du gaz (entre 1 et 1, 67) Où T est la température en Kelvin Où R est la constante des gaz parfaits (R = 8, 314 J/mol. K) et M est la masse molaire du gaz Ex: pour l’air, g = 1, 4 et M = 29 x 10 -3 kg/mol

Exemple 1 Calculez la vitesse du son dans l’air : a) à 0 °C b) à 20 ° C Remarque: Pour les exercices prendre 340 m/s, sauf indications contraires

Exemple 2 Calculez la vitesse du son dans l’hélium à 20 ° C Prendre g = 1, 67; M = 4 x 10 -3 kg/mol

Tableau - Vitesse de propagation Substance Température °C Vitesse m/s Gaz carbonique 0 259 Oxygène 0 316 Air 0 331 Air 20 343 Hélium 0 965 Chloroforme 20 1004 Éthanol 20 1162 Mercure 20 1450 eau 20 1482 Plomb - 1960 Cuivre - 5010 Verre - 5640 acier - 5980 Gaz Liquide Solide

Travail personnel Faire l’exemple 3, 1 Question 4 Exercices 4, 5 et 7 Problème 5